AUTOMOTIVE & NEV

Auf dem Weg zur Emissionsfreiheit

Wasserstoff als Treibstoff für nachhaltige Nutzfahrzeuge
Wasserstoff zum Antrieb von Fahrzeugen

Die Automobilindustrie arbeitet mit Hochdruck daran, nicht nur Personenfahrzeuge sondern auch Nutzfahrzeuge nachhaltiger zu gestalten. Das innovative Unternehmen cellcentric hat sich auf die Herstellung von Brennstoffzellensystemen für umweltfreundlichere Schwerlastkraftwagen spezialisiert. Daimler Buses produziert emissionsfreie Stadtbusse, die zu einer grüneren Mobilität in unseren Innenstädten beitragen. Beide Unternehmen haben sich dem Ziel verschrieben, emissionsfreie Nutzfahrzeuge zu produzieren und damit einen Beitrag zu einem saubereren Transport- und Beförderungswesen zu leisten.

Die Brennstoffzelle von cellcentric auf weißem Hintergrund

cellcentric: Fertigung von Brennstoffzellen als treibende Kraft für Effizienz

cellcentric entwickelt und produziert am Standort Esslingen komplette Brennstoffzellensysteme, einschließlich aller Bauteile für den Brennstoffzellenstapel. Das Unternehmen hat uns die komplexen Abläufe näher erläutert.

Eine Brennstoffzelle ist eine elektrochemische Zelle, die die chemische Energie von Wasserstoff und Sauerstoff in Elektrizität umwandelt. Stellen Sie sich ein Brennstoffzellensystem in einem Schwerlastkraftwagen vor, das dort installiert ist, wo heute der Verbrennungsmotor sitzt. Wasserstoff aus einem Tank reagiert mit dem Sauerstoff aus der Luft, getrennt durch eine Membran, und erzeugt damit elektrische Energie, um den Elektromotor direkt anzutreiben und/oder eine Batterie aufzuladen. Diese Batterie treibt dann das Fahrzeug über Elektromotoren an. Die einzigen Nebenprodukte dieses Prozesses sind Wasser und Wärme. Es entstehen keine Schadstoffe und keine Treibhausgase.

Fertigung von Brennstoffzellen

Im ersten Schritt zur Fertigung einer Brennstoffzelle wird eine „Tinte“ angemischt, eine schwarze Emulsion aus Kohlenstoffpulver, Katalysator und Ionomer. Je nach Verfahren wird diese Tinte als Kathode oder Anode auf eine Protonenaustauschmembran aufgetragen, damit die elektrochemische Reaktion zur Stromerzeugung erfolgen kann.

Um die größtmögliche elektrische Energie mit einem Brennstoffzellenstapel zu gewinnen, werden Hunderte von Elementarzellen mit der beschichteten Membran und den Kohlenstoff-Bipolarplatten in Serie montiert. Die Anzahl der Zellen in einem Stapel hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der gewünschten Leistungsabgabe und den geometrischen Randbedingungen. Das Stapelmodul für das 150-kW-System von cellcentric umfasst etwa 500 Zellen. Die Montage von Hunderten von Zellen erfordert die präzise Messung der Toleranzen, da sich eventuelle Abweichungen im Prozess aufsummieren. cellcentric hat sich für eine Partnerschaft mit ZEISS entschieden, um mit optischen und taktilen Messungen die hohen Qualitätsstandards in der Fertigung von Brennstoffzellen zu erfüllen. 

Die Zellkomponente für Brennstoffzellensysteme

Mehr zur Qualitätssicherung von Brennstoffzellensystemen

Jede einzelne Zellkomponente erfordert eine genaue Prüfung, um den strengen Anforderungen zu genügen. Dazu gehören Beschichtungen, mögliche Oberflächenfehler und Schweißnähte. Erfahren Sie, wie das ZEISS Portfolio diese Qualitätsprozesse unterstützt und höchste Standards gewährleistet.

Till Oberwörder, CEO von Daimler Buses

Daimler Buses: Emissionsfreie Stadtbusse

Cellcentric hat sich für eine Partnerschaft mit ZEISS entschieden, um mit optischen und taktilen Messungen die hohen Qualitätsstandards in der Fertigung von Brennstoffzellen zu erfüllen. Wir haben mit Till Oberwörder, dem CEO von Daimler Buses, gesprochen.

Welche Fortschritte hat Ihr Unternehmen bisher bei der Elektrifizierung gemacht?

Wir befinden uns mitten in der Transformation, die wir als Hersteller gemeinsam mit unseren Kunden aktiv vorantreiben. Wir setzen dabei sowohl auf batterieelektrische als auch auf wasserstoffbasierte Technologien und haben eine klare E-Roadmap. Stadtbusse sind bei der Elektrifizierung bereits weit fortgeschritten und in vielen Städten tagtäglich im Einsatz. 2026 bringen wir unseren ersten elektrisch angetrieben Überlandbus auf den Markt, der auch die Verbindungen zwischen Städten und ländlichen Gebieten elektrifiziert – und bis zum Ende des Jahrzehnts sollen E-Reisebusse folgen.

Wo sehen Sie die größte Herausforderung der Transformation Ihrer Branche?

Damit Busunternehmer elektrifizierte Flotten betreiben können, bedarf es einer funktionierenden und verlässlichen Lade- und Wasserstoff-Tank-Infrastruktur – und zwar flächendeckend. Die Ladeinfrastruktur ist das A und O bei einer flächendeckenden Einführung der E-Mobilität.

Wie begegnen Sie dieser Herausforderung?

Wir setzen dabei auf einen intensiven Dialog mit politischen Entscheidungsträgern, Energieversorgern und unseren Kunden – nur wenn alle Beteiligten mit vollem Einsatz die Elektrifizierung vorantreiben, wird es langfristig flächendeckend, also auch jenseits der Autobahnen funktionieren. Zudem geht unser eigener strategischer Ansatz weit über das reine Fahrzeug hinaus. Wir bieten unseren Kunden nicht nur elektrifizierte Busse, sondern komplette Lösungen für den Betrieb elektrischer Flotten. Dafür haben wir 2023 eine neue Tochtergesellschaft, die Daimler Buses Solutions GmbH, gegründet. Auf Wunsch erhalten Busunternehmer ein vollständiges E-System aus einer Hand: Vom individuell konfigurierten Elektrobus bis hin zur kompletten Ladeinfrastruktur für den Betriebshof, einschließlich Baumaßnahmen, Elektroinstallationen, Ladegeräten, Batteriespeicher und weiteren digitalen Diensten.

ZEISS-Lösungen für Wasserstoff-Brennstoffzellen

Von Wasser zu Strom

Im Zuge des Strebens der Automobilindustrie nach Emissionsfreiheit wird die Wasserstoff-Brennstoffzelle zu einer Schlüsseltechnologie. Doch der Weg von der Wasserstoffproduktion zum Antrieb von Fahrzeugen hängt von der Qualität der Bipolarplatten ab. Erfahren Sie, wie ZEISS Lösungen den Einsatz von sauberen Technologien fördern.