Remanufacturing von PEM-Brennstoffzellenstacks für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, Teilvorhaben: Demontage Konzept

Description: Dem Projektvorhaben liegt folgende Problemstellung zu Grunde: Brennstoffzellensysteme werden erst wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig, wenn eine Kreislaufwirtschaft um das Produkt aufgebaut wird. Dies liegt zum einen darin begründet, dass (Primär-)Platin, das Teil der MEA ist, einen erheblichen Anteil am CO2-Fußabdruck und den Kosten eines Brennstoffzellenstacks hat und zum anderen, dass Brennstoffzellensysteme eine hohe Wertschöpfung haben, welche am Ende des ersten Produktlebenszyklus so weit wie möglich erhalten bleiben sollte. Da verschiedene Komponenten der Brennstoffzelle, insbesondere die MEA, nach einer gewissen Betriebszeit chemische Degradationserscheinungen aufweisen, ist eine unmittelbare Weiterverwendung ausgeschlossen. Sobald ein Brennstoffzellenstack an sein Lebensende gelangt oder aufgrund eines Defekts frühzeitig ausfällt, bedarf es einer Zustandsbeurteilung des Stacks. Daraus muss abgeleitet werden, ob eine Reparatur des Stacks in Form eines Austauschs degradierter Zellen möglich ist. Falls dies nicht mehr möglich ist, bedarf es der Demontage des Brennstoffzellenstacks sowie einer entsprechenden Befundung und ggf. Wiederaufbereitung der Einzelkomponenten, um der Anforderung eines möglichst hohen Wertschöpfungserhalts gerecht zu werden. Komponenten, die aufgrund irreversibler Degradationserscheinungen nicht mehr aufbereitet werden können, müssen im Sinne der Nachhaltigkeit möglichst sortenrein einem Recycling zugeführt werden. Unter Berücksichtigung der erwarteten Stückzahlen müssen daher bereits jetzt Konzepte für die automatisierte Zustandsbeurteilung und Demontage von Brennstoffzellenstacks, mit dem Ziel einer Kreislaufwirtschaft, entwickelt werden, um langfristig zum Erfolg der Technologie beizutragen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Recycling ? Platin ? Wiederverwendung ? Kamin ? Weiterverwendung ? Brennstoffzelle ? CO2-Fußabdruck ? Energiesystem ? Kreislaufwirtschaft ? Reparatur ? Produktlebenszyklus ? Rückbau ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Robert Bosch (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-10-01 - 2026-09-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Disassembly concept
  Description: The project is based on the following problem: Fuel cell systems will only become economically and ecologically sustainable if a circular economy is established around the product. This is due on the one hand to the fact that (primary) platinum, which is part of the MEA, has a significant share in the CO2 footprint and costs of a fuel cell stack, and on the other hand to the fact that fuel cell systems have a high added value, which should be preserved as far as possible at the end of the first product life cycle. Since various fuel cell components, especially the MEA, show signs of chemical degradation after a certain period of operation, immediate reuse is out of the question. As soon as a fuel cell stack reaches its end of life or fails prematurely due to a defect, a condition assessment of the stack is required. From this, it must be determined whether repair of the stack in the form of replacement of degraded cells is possible. If this is no longer possible, the fuel cell stack must be dismantled and the individual components must be assessed and, if necessary, reprocessed in order to meet the requirement for the highest possible value retention. Components that can no longer be reprocessed due to irreversible degradation must be recycled as purely as possible in the interests of sustainability. Taking into account the expected quantities, concepts for automated condition assessment and dismantling of fuel cell stacks, with the aim of a circular economy, must therefore already be developed now in order to contribute to the success of the technology in the long term. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1129139

Status

Aktiv

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