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Julian Peugler

• Die fischer eco solutions ist Hersteller von HT-PEM Brennstoffzellen und deren Komponenten. Das Herzstück der Brennstoffzellen, die Membran-Elektroden-Einheit MEA, wird auf zwei prinzipiell baugleichen Heißpressen der fischer Maschinentechnik gefertigt. Ziel dieser Arbeit ist es, dass an beiden Pressen die konstant gleiche Qualität produziert werden kann. Außerdem sollen alle relevantenDie fischer eco solutions ist Hersteller von HT-PEM Brennstoffzellen und deren Komponenten. Das Herzstück der Brennstoffzellen, die Membran-Elektroden-Einheit MEA, wird auf zwei prinzipiell baugleichen Heißpressen der fischer Maschinentechnik gefertigt. Ziel dieser Arbeit ist es, dass an beiden Pressen die konstant gleiche Qualität produziert werden kann. Außerdem sollen alle relevanten Einflussgrößen und Prozessparameter bei der MEA Herstellung aufgezeigt und optimiert werden. Es wurden verschiedene Optimierungspotentiale umgesetzt: • Zunächst werden die Qualitätsunterschiede beider Pressen mit Hilfe eines Vergleichs-stacks quantitativ ermittelt. • Die Qualitätsunterschiede sind auf Unterschiede in der SPS Steuerung zurückzuführen. • Beide Pressen werden in ihrer Programmierung angepasst und ein erneuter Teststack validiert die Ursache der großen Qualitätsunterschiede. • Stark säurebelastete Bauteile und Baugruppen müssen durch neue ersetzt werden. • Mit Hilfe einer Nutzwertanalyse wird eine Material- substitution der betroffenen Teile durchgeführt und diese produziert und angebaut. • Die Prozessparameter bei der MEA Herstellung sind Presstemperatur T und Presszeit t. • Mit Hilfe statistischer Versuchsplanung werden Versuche mit veränderten Parametern durchgeführt. • Ein Teststack mit 16 verschiedenen Konfigurationen wird auf einem Teststand getestet. • Die Auswertung der Versuche erfolgt mit dem Statistikprogramm MiniTab. • Mit den optimierten Prozessparametern lässt sich eine höhere Leistung jeder MEA bei gleichzeitig reduzierter Zykluszeit und geringerem Energieeinsatz realisieren.…