In der Reihe „Clusterpartner im Portrait“ geben Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus dem Cluster Brennstoffzelle BW Einblicke in ihre Aktivitäten, Ziele und Herausforderungen für den Aufbau der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Hier präsentiert sich AIT Goehner GmbH.
Die Firma AIT Goehner ist Spezialist in der industriellen Bildverarbeitung. Die Fachkenntnisse für optische Prüf- und Identifizierungssysteme unterstützen unter anderem die Qualitätssicherung von Bipolarplatten innerhalb des Produktionsprozesses. Die eigens entwickelten Sensoren und Prüfkonzepte sind speziell darauf ausgerichtet, mögliche Mängel von Bipolarplatten während der Fertigung zu erkennen.
Für die Leistung und die Lebensdauer einer Brennstoffzelle ist das einwandfreie Funktionieren von Bipolarplatten entscheidend. Die derzeit am Markt etablierte Dichtheitsprüfung des assemblierten Brennstoffzellenstacks kann nicht direkten Aufschluss über die Qualität einzelner Komponenten geben. Die Prüftechnologie von AIT Goehner, auf Basis von Bildverarbeitung, lässt sich in den Produktionsprozess integrieren und ermöglicht eine objektive, automatisierte Kontrolle der Bauteile direkt nach kritischen Fertigungsschritten. Sie kann somit maßgeblich zur Qualitätssicherung der Bipolarplatte und der gesamten Brennstoffzelle beitragen. Ergänzend dazu bietet das baden-württembergische Unternehmen auch eine Auto-Identifikation an, um ein „Track and Trace“ von geprüften Komponenten zu ermöglichen.
Komplexe Teilegeometrie, spiegelnde Metalloberfläche und spezifizierte Defektgrößen im Mikrometermaßstab machen die Prüfung von Bipolarplatten zu einer Herausforderung. Die Konzepte von AIT Goehner setzen daher bei der produktionsbegleitenden Qualitätssicherung mittels Oberflächeninspektion an. Mit der Weiterentwicklung der Bipolarplatte selbst und ihres Fertigungsprozesses werden die Anforderungen an die Qualitätskontrolle zukünftig weiter steigen. Es gilt also, die Technologien zur Prüfung von Bipolarplatten gemeinsam mit dem Produktionsprozess weiterzuentwickeln. Das Stuttgarter Unternehmen entwickelt neue Konzepte zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning für eine ganzheitliche Prüfung von Bipolarplatten. Zu diesen und weiteren aktuellen Fragestellungen arbeitet AIT Goehner eng mit Partnern wie dem KIT Karlsruher Institut für Technologie zusammen und ist seit 2022 Partner im Cluster Brennstoffzelle BW, um sich weiter in der Branche zu vernetzen.
Die zentrale Komponente der Brennstoffzelle wird in einem mehrstufigen Verfahren gefertigt: Metall wird umgeformt, in der richtigen Form ausgestanzt und beschichtet. Anschließend werden zwei Halbplatten zu einer vollständigen Bipolarplatte zusammengeschweißt. Funktionskritische Defekte wie Stanzeindrücke, Beschichtungsfehler oder mangelhafte Schweißnahtbereiche können mithilfe der berührungslosen Prüftechnik von AIT Goehner identifiziert und bewertet werden. Fehler können dabei bereits im Rohmaterial vorhanden sein oder z.B. durch ein defektes Werkzeug prozessbedingt auftreten. Insbesondere für letzteren Fall ist die frühzeitige Identifikation des Fehlers von großer Bedeutung, um die Beschädigung einer gesamten Produktionscharge zu vermeiden.
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