Der Forschungsschwerpunkt „Innovative Fertigungsverfahren für nachhaltige Energiesysteme“ konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung innovativer System- oder Einzelkomponenten entlang der gesamten Wasserstoffkette. Ziel ist es, effiziente, kostengünstige und umweltfreundliche Komponenten zu entwickeln, die in erster Linie die Herstellung, den Transport sowie die Anwendung von Wasserstoff revolutionieren und beschleunigen können.

Innovative Fertigungsansätze sind für die Entwicklung und Optimierung einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Wasserstoffwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Durch die Optimierung von Fertigungsverfahren entlang der gesamten Wasserstoffkette streben wir die Umsetzung folgender Ziele an:

1. Effizienzsteigerung: Wir streben danach, die Effizienz der Herstellung von Wasserstoff zu verbessern, indem wir innovative Fertigungsverfahren und –ansätze nutzen, die weniger Energie verbrauchen und weniger Abfälle produzieren.
2. Kostenreduktion: Durch die Einführung kostengünstigerer Fertigungstechniken wollen wir die Wettbewerbsfähigkeit von Wasserstoff im Vergleich zu anderen Energiequellen erhöhen und den Weg für eine breitere Markteinführung ebnen.
3. Skalierbarkeit und Flexibilität: Unsere Forschung zielt darauf ab, Fertigungsverfahren zu entwickeln, die skalierbar sind und es ermöglichen, die Wasserstoffproduktion an die Nachfrage anzupassen. Dadurch können wir die Flexibilität erhöhen und eine zuverlässige Versorgung mit Wasserstoff in einem weiten Spektrum sicherstellen.
4. Nachhaltigkeit: Ein zentraler Aspekt unserer Forschung ist die Berücksichtigung von Umweltaspekten. Wir streben danach, Fertigungsverfahren zu entwickeln, die den ökologischen Fußabdruck der Wasserstoffproduktion und -anwendung minimieren und damit einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Neben der optimierten Betrachtung von Wasserstoff-Einzelkomponenten, ist auch der automatisierte Zusammenbau durch (autonome) Fertigungszellen wesentlicher Bestandteil des Forschungsschwerpunktes.

Die geplanten Aktivitäten sollen zur Realisierung einer nachhaltigen und wirtschaftlich rentablen Wasserstoffwirtschaft beitragen. Durch die Entwicklung effizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher Fertigungstechniken stellen wir sicher, dass die die Nutzung von Wasserstoff als saubere Energiequelle beschleunigt wird und damit einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leistet.

Forschungsziele

Effizienzsteigerung

Die Einbindung innovativer Fertigungsverfahren ist dringend erforderlich, um die Effizienz in der Wasserstoffproduktion und -nutzung zu steigern.

Kostenreduktion

Es besteht ein Bedarf, die Herstellungskosten für Wasserstofftechnologien durch den Einsatz neuer Fertigungstechniken bzw. Fertigungsansätzen zu senken („Design for manufacturing“).

Qualitätsverbesserung

Die Forschung in diesem Bereich zielt darauf ab, hochwertige und langlebige Produkte für die Wasserstofftechnologie zu entwickeln, die den gestellten Anforderungen auf allen Ebenen gerecht werden.

Skalierbarkeit und Flexibilität

Die Forschung konzentriert sich auf skalierbare und flexible Fertigungsverfahren, die sowohl für Prototypen als auch für industrielle Anwendungen in einer großen Stückzahl geeignet sind.

Nachhaltigkeit

Ein zentraler Aspekt ist die Entwicklung ressourceneffizienter Fertigungsprozesse, um den ökologischen Fußabdruck der Wasserstofftechnologie zu verringern und ihre Rolle bei der Dekarbonisierung zu stärken.

Hardware

In den Laboratorien für Fertigungstechnik an der TU Wien stehen eine Vielzahl von Fertigungsmöglichkeiten zur Verfügung. Kurze Wege und flexible Umsetzungsmethoden helfen im Prototypenstadium schnell und flexibel Lösungsansätze zu generieren. Die Skalierbarkeit auf größere Stückzahlen ist jedoch stets in den Entwicklungsansätzen berücksichtigt.

Auszug aus den vorhandenen Fertigungsspektren

• Herstellung und Optimierung von spezieller Bauteile entlang der Wasserstoffkette
• (Intelligente) Bipolar Platen (Design und Fertigung)
• BoP-Komponenten
• Mikro- und Nanofertigungstechnologien
• Additive Fertigungsverfahren
• Präzisionsbearbeitung und Oberflächenbehandlung
• Prozessoptimierung und Qualitätsmanagement
• Automatisierte Assemblierungsprozesse (z.B. bei der Herstellung von Elektrolyseuren)

Forschungsprojekte

• directCCE - Direct Carbon Capture and Electrolysis, RTI Initiative: 4th Call – Energy Model Region