Motivation und Problemstellung
Zellstapel bilden das Herzstück moderner Elektrolyseure und Brennstoffzellen – und zugleich einen maßgeblichen Kostenfaktor in deren Gesamtsystemen. Während diese Komponenten bislang überwiegend in manuellen Fertigungsprozessen hergestellt wurden, vollzieht sich aktuell weltweit ein Wandel hin zur automatisierten Massenproduktion im Gigawattmaßstab. Ziel dabei ist es, die Produktionskosten signifikant zu senken und gleichzeitig die Qualität und Reproduzierbarkeit zu steigern.
Ein zentrales Hindernis in diesem Transformationsprozess ist das Fehlen effizienter, bildgebender Prüfverfahren zur ortsaufgelösten Qualitätskontrolle von Zellstapeln direkt im Produktionsprozess. Derzeit können elektrische Kennwerte erst nach der vollständigen Inbetriebnahme in einem Teststand erfasst werden – ein zeit- und ressourcenintensiver Schritt.
Was fehlt, ist ein praxisnahes Messverfahren zur Bestimmung von Stromdichte- und Leitfähigkeitsverteilungen innerhalb von Elektrolyse- und Brennstoffzellenstapeln. Ziel ist es, eine zuverlässige und schnelle Qualitätsprüfung am Ende der Fertigungslinie zu ermöglichen – direkt in der Produktion, ohne Umwege über aufwendige Testeinrichtungen.