Das Fraunhofer IWU erweitert seine Wasserstoff-Infrastruktur in Sachsen um einen Brennstoffzellen-Prüfstand. Ab Oktober sollen Industriekunden ihre Brennstoffzellensysteme in Chemnitz testen lassen können. Die Anlage bestehend aus Prüfstand und Prüfkammer könne Brennstoffzellen mit einer Leistung von bis zu 80 kW bei 800 Ampere und 500 Volt Gleichspannung prüfen, heißt es vom Fraunhofer Institut. Der Prüfstand könne neben kompletten Brennstoffzellen-Stacks auch einzelne Komponenten wie Kühlaggregate, Wasserabscheider, Pumpen, Sensoren, Befeuchter und Wärmetauscher testen.
Blick ins Innere des Prüfstands: Ausschnitt der Peripherie für die Luftversorgung und vorgeschalteter Wärmetauscher (© Fraunhofer IWU)
Zertifiziertes Labor erfüllt internationale Standards
Das Fraunhofer IWU habe ein nach § 15 der Betriebssicherheitsverordnung zertifiziertes Labor errichtet. Die Testanlage erfülle die EU-Vorgaben durch harmonisierte Normen sowie die US-amerikanische Department of Energy Technical Standards.
Die Anlage verfügt unter anderem über eine Umkehrosmoseanlage zur Reinstwasserbereitstellung für die Brennstoffzellenbefeuchtung. Luftversorgung und vorgeschaltete Wärmetauscher ermöglichen realitätsnahe Testbedingungen, heißt es in der veröffentlichten Pressemeldung. Das Labor unterstütze das Design-for-Manufacturing-Konzept durch Validierung von Materialkonzepten vor der Serienfertigung.
Weitere Prüfstände ergänzen Testkapazitäten
Noch im Herbst 2025 will das Fraunhofer IWU die Testinfrastruktur um zwei weitere Anlagen ergänzen. Ein 250-W-Brennstoffzellen-Prüfstand soll Einzelkomponenten charakterisieren und ein 1-kW-Elektrolyseur-Prüfstand Mini-Stacks testen.
Beide Systeme können nach Angaben des Instituts Impedanzmessungen durchführen und verfügen über Zyklovoltammetrie-Einheiten zur Katalysatoroberflächen-Analyse. Das Team um Dr. Carmen Meuser führt die Impedanzmessungen durch. Sie dienen der Fehlersuche und Überprüfung von Alterungsprozessen.
Die Zyklovoltammetrie ermöglicht die Zustandsbestimmung von Katalysatoren und kann neue Materialien testen. Damit könnten Hersteller teure Materialien und seltene Erden ersetzen. Die Methode unterscheidet zwischen reversiblen und irreversiblen Schäden an Katalysatoroberflächen.
Hydrogen Lab Görlitz erweitert Forschungskapazitäten
Parallel baut das Fraunhofer IWU das Hydrogen Lab Görlitz (HLG) auf. Der Standort konzentriert sich auf Wasserstofferzeugung und -speicherung durch Elektrolyse. Im HLG sollen Prüfstände verschiedener Leistungsklassen bis 2 MW Elektrolyseure unter verschiedenen Bedingungen untersuchen.
Eine geplante Klimakammer soll Umgebungstemperaturen von -30 °C bis +70 °C bei variabler Luftfeuchtigkeit simulieren können. Neben verschiedenen Temperaturbedingungen können die Prüfstände auch mechanische Belastungen simulieren, heißt es vom Fraunhofer IWU. Dadurch könnte beispielsweise der Wellengang bei Offshore-Elektrolyseuren nachgebildet werden. So können die Forschenden die Leistungen der Elektrolyseure vergleichen und die Performance abhängig von Betriebs- und Materialparametern testen.
Referenzfabrik.H2 treibt Serienproduktion voran
Das Fraunhofer IWU steuert mit der Referenzfabrik.H2 eine Wertschöpfungsgemeinschaft aus Fraunhofer-Instituten und Unternehmen. Gemeinsam will das Netzwerk Fertigungsprozesse für Elektrolyseure und Brennstoffzellen zur Großserienproduktion entwickeln. Ziel ist die Senkung von Herstellpreisen für den Marktdurchbruch der Wasserstoffsysteme.
Der neue Prüfstand ergänzt die Wasserstoff-Infrastruktur in Sachsen um einen Baustein für die Produktionstechnik. Die Qualitätssicherung durch frühzeitige Tests von Halbzeugen und fertigen Stacks verbessert Effizienz und Lebensdauer der Brennstoffzellensysteme.
