View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

160 9 Konstruktive Bauteiloptimierung
- ein größerer Teil der Bipolarplatte steht als aktive Fläche zur Verfügung, da keine
Bohrungen in die Platten eingebracht werden müssen
- die Dichtungstechnik ist unabhängig von dem Verspannsystem
- die Grundfläche der Endplatten kann auf die Fläche der Bipolarplatten verringert
werden, da die Spanngurte dicht an den Bipolarplatten vorbeigeführt werden können
Ein Vergleich zeigt, dass das Gewicht des mit Spanngurten verpressten Zellstapels im Vergleich
zu dem Gewicht des mit versetzten Zugankern verpressten alleine durch die kleinere
Endplattengrundfläche um weitere 18 % verringert werden kann. Diese Abschätzung geht von
der konservativen Annahme aus, dass das Gewicht der Zuganker dem der Spanngurte
entspricht und die Endplattenwölbung unabhängig von dem Spannsystem ist.
9.1.3 Bauteilkosten ausgewählter Endplattenvarianten
Die Wahl des Endplattenwerkstoffs und -designs ist neben dem Bauteilgewicht und –volumen
maßgeblich und in wesentlich stärkerem Maß als bei anderen Bauteilen durch die Bauteilkosten
bestimmt. Im Folgenden werden ausgewählte der im vorherigen Kapitel vorgestellten Endplattenvarianten
bezüglich ihrer Herstellkosten miteinander verglichen und bewertet. Eine Plankostenrechnung
auf Vollkostenbasis ermittelt abschließend denkbare resultierende Nettoverkaufspreise.
Da gerade das Design der verrippten Endplatten nicht optimal an die verschiedenen
betrachteten Fertigungsprozesse angepasst ist, können die Ergebnisse der Kostenbetrachtung
nur eine erste Abschätzung darstellen.
Die Herstellkosten eines Bauteils ergeben sich aus der Summe der Material- und Fertigungskosten.
Die Materialkosten bilden die Summe der Materialeinzel- und Materialgemeinkosten.
Wählt man zur Bestimmung der Fertigungskosten den Ansatz der Stundensatzrechnung, so
setzen sich diese additiv aus den Produkten aus den kalkulierten Arbeitsstunden und den
entsprechenden Stundensätzen der einzelnen Arbeitsschritte zusammen. Die Stundensätze
gliedern sich in Maschinen- und Mitarbeiterstundensätze. Getrennt davon werden indirekte
Gemeinkosten wie Verwaltungs- oder Versicherungskosten über geeignete Umlageschlüssel
als Zuschläge berücksichtigt. Werden zur Summe der aufgezählten Anteile, den sogenannten
Selbstkosten, der geplante Gewinn sowie eventuell gewährte Rabatte addiert, ergibt sich der
kalkulierte Nettoverkaufspreis.
Ein Maschinenstundensatz errechnet sich aus der Umlage der entstehenden Kosten auf die
Produktionsstunden. Zur Ermittlung der fixen und der von den Maschinenlaufzeiten abhängigen
variablen Kosten werden unter anderem folgende Daten benötigt:
- Anschaffungswert der Maschine
- Technische und wirtschaftliche Nutzungsdauer
- Sollstundenzahl
- Instandhaltungs- und Versicherungskosten
- Raumbedarf und –kosten
- Durchschnittlicher Strom- und Wärmebedarf sowie Energiekosten