KEM Konstruktion Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

ANTRIEB & KOMPONENTEN PORTRÄT Bild: Freudenberg Sealing Technologies „Im Bereich Brennstoffzellen sind wir schon seit einigen Jahren aktiv und können im erheblichen Maß eine eigene Wertschöpfung erreichen. Aktuell kann dies so wahrscheinlich kein anderes Unternehmen erreichen.“ Nils Martens, SVP Division Battery & Fuel Cell Systems, Freudenberg Sealing Technologies keiten nicht mit reinen batterieelektrischen Lösungen zu erreichen. Zudem hat eine Batterie hinsichtlich der wichtigen Parameter Gewicht und Bauraum gewisse Nachteile gegenüber einer Brennstoffzelle. Das sind einige Gründe, wieso derzeit der Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur weltweit vorangetrieben wird und auch zunehmend staatlich gefördert wird. Dadurch entsteht Planungssicherheit für Abnehmer, dass sie in Zukunft die Brennstoffzelle in ihren Fahrzeugen oder Schiffen entsprechend auch nutzen können. Stefener: Darüber hinaus werden die Themen rund um Brennstoffzelle oder Batterie in den verschiedenen Weltregionen – auch schon in der Vergangenheit – unterschiedlich bewertet. Wir hätten heute keine Serienfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb auf dem Markt, wenn Japan und Korea nicht schon vor zwanzig Jahren entsprechende Forschungs- und Entwicklungs- sowie Förderschwerpunkte gesetzt hätten. In diesen beiden Ländern wird das Thema Wasserstoff-Wirtschaft ganz großgeschrieben. Demgegenüber stand in Europa die letzten zehn Jahre eher die Batterieelektrik im Fokus. Wichtig ist: Wenn es um Elektromobilität geht, hilft uns beides. Viele Unternehmen – so auch Freudenberg – verfolgen ohnehin eine klare Hybridstrategie und damit sowohl Batterieals auch Brennstoffzellentechnologie in der Tiefe. In diesem Fall meint Hybrid die Kombination aus Brennstoffzelle und Batterie. Mit dieser Strategie kann man in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen immer das Optimum an Leistung, Reichweite und Kosten herausholen. Nur mit einer Technologie lässt sich das nicht so gut erreichen. Zusammenfassend kann man sagen, dass wir hier in Zukunft kein gegeneinander sehen werden, sondern im Wesentlichen ein auf die Anwendung zugeschnittenes Rightsizing von Batterien und Brennstoffzellen, so dass man den besten ökonomischen Wert für die jeweilige Anwendung erreicht. KEM Konstruktion: Sie erheben den Anspruch, Konstruktionserfahrung von Brennstoffzellensystemen mit hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer zu haben. Können Sie das näher erläutern? Stefener: Man kann das natürlich auf verschiedenen Ebenen sehen. Freudenberg ist zwar von jeher als Komponentenhersteller bekannt. Tatsächlich entwickeln wir aber schon seit über fünfundzwanzig Jahren funktionskritische Komponenten für Brennstoffzellen. Dabei handelt es sich unter anderem um Dichtungen, Gasdiffusionslagen, Filter oder Befeuchter. Alles Dinge, ohne die man sich den Betrieb einer Brennstoffzelle gar nicht vorstellen kann. Was jetzt hinzukommt, auch durch unsere Akquisitionsstrategie, ist das Thema Elektrochemie, sodass wir auch mit einer hohen Wertschöpfung aktive Brennstoffzellen-Zellkomponenten fertigen können. Und wir können Systeme bauen. Die Lebensdauer von Systemen hängt von mehreren Faktoren ab. Einerseits natürlich von der Leistungsfähigkeit oder der Lebensdauer der Kernkomponente des Brennstoffzellen-Stacks. Die Erfahrung, wie man Zellenkomponenten leistungsfähig und langlebig macht, haben wir durch die genannte Akquisition sozusagen eingekauft. Ich selbst habe 27 Jahre Erfahrung im Brennstoffzellenbereich und mich auch in meiner Doktorarbeit damit beschäftigt. Daraus ergibt sich für Freudenberg diese starke Konstruktionserfahrung von Brennstoffzellensystemen mit hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer. Darüber hinaus besitzen wir ein ganzheitliches Verständnis der Brennstoffzellenmechanismen, also dem Design, den Materialien, den Komponenten und den Betriebsstrategien. Und sehr wichtig sind bei der Entwicklung von Brennstoffzellensystemen unsere jahrzehntelangen Testerfahrungen mit diesen Lösungen. Die Aussagen bezüglich Leistungsfähigkeit und Lebensdauer haben wir in über dreißig-, vierzigtausend Stunden Testzeiten nachgewiesen. KEM Konstruktion: Welche technischen Vorbeziehungsweise Nachteile hat die Brennstoffzellentechnologie gegenüber Lithium-Ionen-Batterien? Stefener: Es gibt bei der Brennstoffzelle und der Lithium- Ionen-Batterie Prinzip-bedingte Unterschiede. Eine Batterie ist ein sehr dynamischer Energie- oder Leistungslieferant, mit dem man eine Mobilitätsanwendung, wie das Starten, Stoppen, eine Rückspeisung von Energie, schnelle Lastwechsel, wunderbar abdecken kann. Der Nachteil der Batterie ist, dass sie im Vergleich zu vielen Brennstoffen eine relativ niedrige Speicherdichte hat. Dabei ist die Lithium-Ionen-Batterie derzeit die beste Batterietechnik. Nichtsdestotrotz ist ihre Speicherdichte beispielsweise im Vergleich zu Wasserstoff geringer. Das heißt, wenn man Reichweite erzielen möchte, also lange fahren will, dann schafft man das mit weniger Gewicht mit einer Brennstoffzelle und einer entsprechenden Energiespeicherung. Und das sind die jeweiligen Vor- und Nachteile. Die Brennstoffzelle hat längere Reichweiten, weniger Gewicht und sie lässt sich schnell ‚Nachtanken‘. Die Batterie hat Vorteile hinsichtlich Dynamik und schnelle Reaktionszeit, aber systematisch kürzere Reichweiten. Letztendlich muss man nach den Anforderungen der Applikation entscheiden. Es gibt Anwendungen, bei denen man mit einer reinen Batterie gut zurechtkommt. Aber 40 K|E|M Konstruktion Sonderausgabe Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020
wie bereits angesprochen, ist im Endeffekt eine Kombination beider Technologien am vielversprechendsten. Denn damit kann man Reichweite und Dynamik verbinden und damit technisch und kostenseitig das Optimum erreichen. KEM Konstruktion: Eine Kernkomponente in der Freudenberg-Brennstoffzellen-Technologie ist die Membran-Electrode-Assembly (MEA). Was muss man sich darunter vorstellen und welche Vorteile ergeben sich dadurch? Stefener: Die sogenannte Membran-Elektroden-Einheit oder Membrane Electrode Assembly ist die elektrochemische Kernkomponente. Der Name kommt daher, dass sie aus den Komponenten Membran sowie zwei Elektroden – Anode und Kathode – zusammengesetzt ist. Die Membran nimmt in der Brennstoffzelle die Elektrolytfunktion wahr. Die MEA kann man sich bei der Brennstoffzelle als eine flache Einheit von ungefähr 0,25 mm Dicke und der Größe eines DIN-A4-Blattes vorstellen. In dieser Einheit wird die elektrische Leistung erzeugt, wenn man Wasserstoff und Sauerstoff zuführt. Es gibt derzeit weltweit nur eine Handvoll Unternehmen, die solche Kernkomponenten herstellen können, die noch relativ teuer sind. Das Know-how, solche Komponenten Bereits Mitte der 1990er Jahre entwickelte Freudenberg Sealing Technologies Komponenten für Brennstoffzellen und hat u. a. serienreife Gasdiffusionslagen sowie Dichtungen für Brennstoffzellen-Stacks entwickelt herzustellen, ist also eine Besonderheit. Freudenberg verfügt über diese Technologie und hat eine ganze Reihe von Patenten, die den Herstellungsprozess für diese Membran-Elektroden-Einheiten abdecken. Der Vorteil: Man kann die Einheiten funktional sehr stark auf die jeweilige Bild: Freudenberg Sealing Technologies UNSERE GETRIEBE- LÖSUNGEN: SO INDIVIDUELL WIE IHR AGV. Unser kompaktes und hoch belastbares NGV: die ideale Basis, um das perfekte Getriebe für Ihr AGV zu finden. Welche Anforderungen Sie auch stellen, wir bieten Ihnen die ideale Getriebelösung – ob als Standard- oder Sondergetriebe. Was brauchen Sie? 07825 847-0 + Ideal bei hohen Radiallasten + Extrem platzsparend + Einfache Montage + Ab Losgröße 1 + Top Preis-Leistung K|E|M Konstruktion Sonderausgabe Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020 41 Jetzt mehr erfahren: neugart.com
Seite 1 und 2: Das Engineering Magazin 2020 www.ke
Seite 3 und 4: EDITORIAL Systemdenken erfordert Ve
Seite 5 und 6: 50 Bild: Stauff (Kupplung), Gennady
Seite 7 und 8: | AT11-17G | Multiachs-Servosystem
Seite 9 und 10: MIKRO HYDRAULIK LEE Komponenten fü
Seite 11 und 12: BUCHTIPPS MAGAZIN Technische Grundl
Seite 13 und 14: sehr bedeutendes Thema“, betont H
Seite 15 und 16: Damit der Fahrer bequem von unterwe
Seite 17 und 18: AUTOMATISIERUNG & SYSTEMMANAGEMENT
Seite 19 und 20: CLOUDTECHNOLOGIE AUTOMATISIERUNG &
Seite 21 und 22: AUTONOMES FAHREN AUTOMATISIERUNG &
Seite 23 und 24: TESTEN IN THE LOOP AUTOMATISIERUNG
Seite 25 und 26: TESTEN IN THE LOOP AUTOMATISIERUNG
Seite 27 und 28: SPEZIALAUFGABEN AUTOMATISIERUNG & S
Seite 29 und 30: 1.13.0??.2XX 1.13.0??.4XX vorne 41
Seite 31 und 32: Bild: Pöppelmann Hochpräzise tech
Seite 33 und 34: iCreating Connectors Klein, schnell
Seite 35 und 36: escha.net Batteriegehäuse aus CFK
Seite 37 und 38: Zusammen mit mehreren Partnern aus
Seite 39: Bild Freudenberg Sealing Technologi
Seite 43 und 44: Konferenz SMARTE MASCHINEN IM EINSA
Seite 45 und 46: ELEKTROMOBILITÄT ANTRIEB & KOMPONE
Seite 47 und 48: Bild: Inficon IP67-Test: Zusammenha
Seite 49 und 50: ANTRIEBSSTRATEGIEN ANTRIEB & KOMPON
Seite 51 und 52: TITELSTORY ANTRIEB & KOMPONENTEN KE
Seite 53 und 54: „Die kontinuierliche Erfassung vo
Seite 55 und 56: Industrie Das Kompetenznetzwerk der
Seite 57 und 58: Bild: Zwick Roell Um auch Wassersto
Seite 59 und 60: TESTEN ENTWICKLUNGSTOOLS & PRODUKTI
Seite 61 und 62: Bild: Kistler Gruppe Pro Stunde wer
Seite 63 und 64: Industrie Bild: Pro-Beam Mit dem El
Seite 65 und 66: Professional Power Näherungssensor
Seite 67 und 68: Industrie fachjobs24.de - hier find

KEM Konstruktion Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?