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Entscheider lesen Produktion
Produktion
Technik
HALLE 3 · STAND C9
Nummer 12 Lösungen für die Produktion
20. März 2008
NEWS
Wechsel in ZVEI-Geschäftsführung
FRANKFURT (sp). Dr. Klaus Mittelbach,
Leiter der Abteilung Umwelt
und Technik beim Bundesverband der
Deutschen Industrie (BDI) und geschäftsführendes
Vorstandsmitglied
von econsense Forum Nachhaltige
Entwicklung der Deutschen Wirtschaft,
wechselt als künftiger Vorsitzender
der Geschäftsführung zum
ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik-
und Elektronikindustrie. Mittelbach
übernimmt die Position von
Hauptgeschäftsführer Gotthard Graß.
Schlussbericht SPS/IPC/DRIVES
SUTTGART (sp). Laut Schlussbericht
der Stuttgarter Messegesellschaft Mesago
besuchten 45 962 Interessierte
die SPS/IPC/DRIVES 2007. 38 533
(84 %) davon kamen aus dem Inland.
Der Anteil der internationalen Besucher
2007 betrug 16 %.
Schaltschrank-Entwärmung
HERBORN (sp). Zur Hannover Messe
veröffentlicht Rittal gemeinsam mit
Partnern aus der Industrie das Buch
‚Projektierungshandbuch Schaltschrank-Entwärmung‘.
Es wurde auf
Initiative der Automobilindustrie erarbeitet
und vermittelt Konstrukteuren
aus dem Schaltanlagen-, Steuerungs-
und Maschinenbau und angehenden
Ingenieuren Praxiswissen.
EnOcean erhält Innovationspreis
OBERHACHING (sp). Die batterieund
drahtlose Schaltertechnologie
EnOcean Easyfit hat innerhalb von
nur einem halben Jahr bereits vier
internationale Auszeichnungen erhalten.
Mit dem Batimat-Innovationspreis
werden die Leistung des Unternehmens
aus ökologischer und ökonomischer
Perspektive gewürdigt.
Handbuch für technische Schläuche
DÜSSELDORF (mg). Der neue Norres-Katalog
‚Handbuch für technische
Schläuche‘ ist ab sofort erhältlich. Auf
436 Seiten findet der Leser ein breites
Angebot an technischen Schläuchen
und Schlauchsystemen für unterschiedlichste
Anwendungen.
Bild: Fraunhofer IFF
18 Trends und Reports
19 F & E
21
Report: Linearachsen noch lange
nicht vom Aussterben bedroht
Brennstoffzelle
TECHNIKBILD DER WOCHE
Virtual Reality
bietet viele
Vorteile für
die Projektierung,
die
Konstruktion
und den
sicheren Anlagenbetrieb.
Hier eine
Visualisierung
im Elbedom
des
VDTC des
Fraunhofer
IFF – möglich
ist sogar die
Darstellung
im Maßstab
1:1.
Werkstoffe: Mehr Sauberkeit
bei wichtigen Komponenten
Auf dem Vormarsch
von Robert Wouters
Produktion Nr. 12, 2008
MÜNCHEN (sp). Die Technik
ist schon seit mehr als
160 Jahren bekannt:
Wasserstoff lässt sich
über eine kalte Verbrennung
in Strom
und Wärme umsetzen.
Übrig bleibt nur
Wasser. Damit gilt
die Brennstoffzelle
als sehr umweltfreundliche
Technik.
Und sie könnte
demnächst in großer
Stückzahl kostengünstig
gefertigt werden.
Bild: Varta
Die Grundlagen dafür
hat Dr.-Ing. Robert Hahn,
Leiter der Projektgruppe am
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit
und Mikrointegration
(IZM), mit geschaffen. Er koordinierte
die Entwicklung der Mikrobrennstoffzelle.
Die Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme
des IZM nutzen eine
Polymer-Elektrolyt-Membran
(PEM) und arbeiten unter Normaldruck
und bei niedrigen Temperaturen.
Das zentrale Problem von PEM-
Brennstoffzellen war bisher die Wasserstoffspeicherung
im Kleinstmaßstab.
Deshalb wurde ein neues Konzept,
basierend auf der Wasserstoffentwicklungszelle
der Varta Micro-
In einem galvanischen Element
reagiert Zink mit Wasser
battery GmbH, entwickelt. Es besteht
aus einem galvanischen Element in
Form einer Knopfzelle mit 25 mm
Durchmesser. Darin reagiert Zink
(Zn) mit Wasser und es wird Wasserstoff
erzeugt. Der Vorteil: Die aufwändige
Speicherung des Wasserstoffs
in Druckbehältern und komplizierte
Regeleinrichtungen entfallen,
der ‚Brennstoff‘ entsteht im Moment
des Verbrauchs. Im Ruhezustand ist
die Brennstoffzelle drucklos. Ideale
Nutzungsmöglichkeiten dieser Systeme
sind Anwendungen, die eine Entladung
über mehrere Wochen bis Monate
erfordern und gleichzeitig eine
hohe Energiedichte und damit ein
kleines Bauvolumen voraussetzen.
„Mit Mikrobrennstoffzellen ist eine
Erhöhung der Energiedichte und damit
der Betriebszeit um den Faktor 5
bis 10 erreichbar“, sagt Hahn und benennt
als größten Erfolg des Projektes
die Schaffung einer durchgängigen
Produktionskette für PEM-Mikrobrennstoffzellen,
die eine kostengünstige
Herstellung im Sekundentakt
ermöglicht. Dabei wurde er unter
anderem von Dr.-Ing. Jan Kostelnik
unterstützt. Er leitet bei der Würth
Elektronik GmbH & Co. KG die Abteilung
Forschung und Entwicklung:
„Der Erfolg des Projektes bestand in
der durchgängig dargestellten Produktionsmöglichkeitfunktionierender
Mikrobrennstoffzellen.“
Technisch anspruchsvoll war das in
jedem Fall. „Die hohe Präzision und
Miniaturisierung sowie die dreidi-
Wärmerückgewinnungssysteme
Viel Potenzial fürs Energiesparen
von Josef Simon
Produktion Nr. 12, 2008
GLADBECK (ba). Die Wärmerückgewinnung
fristet trotz hoher Einsparpotenziale
derzeit noch ein Mauerblümchendasein.
Im Rahmen eines ‚Nachmittags
voller Energie‘ stellte die Klingenburg
GmbH ihre Potenziale vor.
Auch Bundesumweltminister Sigmar
Gabriel ließ sich in die Geheimnisse
dieser Technik einweihen und stellte
fest, dass „noch viel Potenzial da ist“.
Hans Klingenburg, Firmengründer
der Klingenburg GmbH, führend für
Wärmerückgewinnungssysteme, äu-
Nur 25 mm Durchmesser hat der funktionsfähige
Adapter in Form einer Knopfzelle von
Varta. Er beinhaltet die Brennstoffzelle und
den Wasserstofferzeuger.
mensionale Strukturierung waren
echte Herausforderungen.“ Die sind
gelöst, gleichwohl sieht Jan Kostelnik
für eine Umsetzung in Produkten weiteren
Entwicklungsbedarf bei der
Leistungsoptimierung und Skalierbarkeit
oder auch bei der kostenoptimierten
Fertigbarkeit in einem durchgängigen
Rolle-zu-Rolle-Prozess. „Die
von uns entwickelte Mikrobrennstoffzelle
ist planar und besteht aus drei
Komponenten“, erläutert Hahn. „Die
untere Folie dient dazu, den Brennstoff
heranzuführen und zu verteilen.
Gleichzeitig leitet sie den Strom ab.
Eine perforierte Stromableiterfolie regelt
den Gasaustausch auf der Kathodenseite
und die Stromableitung
dort.“ Zwischen die beiden Folien
wird eine Membran-Elektroden-Einheit
eingesetzt. Die Abdichtung und
Kontaktierung erfolgt mit Siebdruckund
Dispensiertechniken.
In drahtlosen Systemen
als Akku- oder Batterieersatz
Nach den weiteren Voraussetzungen
für den industriellen Einsatz gefragt,
sagt Hahn: „Jetzt müssen noch
größere Bauformen der Wasserstoffentwicklungszellen
bereitgestellt
werden. Damit wird es möglich, neben
der Energiedichte auch die Leistungsdichte
zu steigern. Für Anwendungen
mit variierenden Lastströmen
wird außerdem eine verbesserte Steuerelektronik
entwickelt.“ Vor dem
Hintergrund der zur Verfügung stehenden
Produktionstechnologie sollte
eine Massenfertigung dann schnell
möglich sein. Dazu sagt Dr.-Ing. Dirk
Scheibner von Siemens Advanced
Technologies & Standards in Nürnberg:
„Im industriellen Umfeld sind
Anwendungen der Mikrobrennstoffzelle
als Akku- oder auch Primärbatterieersatz
für drahtlose Systeme
denkbar. Dadurch muss natürlich ein
Vorteil durch höhere Energiedichte
ßerte gegenüber Gabriel seinen Unmut,
dass hierzulande nicht alle Techniken
die Aufmerksamkeit bekommen,
die ihnen aufgrund „der hohen
Effektivität und des geringen Investitionsaufwandes“
zustehen. „Die Sonnenenergie
oder auch die Windkraft
scheinen in der Öffentlichkeit und besonders
in Berlin weit mehr Fürsprecher
zu haben als die Wärmerückgewinnung.
Neun Mio Tonnen CO2 weniger
pro Jahr oder 30 Mio MWh
Energie allein durch Produkte nur aus
unserem Hause sollten Argument genug
sein. Diese eingesparte Energie
entspricht immerhin der Jahresleistung
von 2 1/2 Atomkraftwerken“, so
www.kometgroup.com
Praxis
Schlauchmanagement:
Sicherheit durch Hydraulik-Wartung
Bild: Densborn
Bild: IZM
beziehungsweise niedrigere Kosten
entstehen. Allerdings sind die Rahmenbedingungen
bezüglich Temperaturbereich,
insbesondere Frost oder
auch Kapselung, für den Ex-Einsatz
brennstoffzellenunfreundlich.“ Doch
kann er sich durchaus erste Anwendungen
im Bereich Logistik und
Transportüberwachung mit begrenzter
Missionsdauer vorstellen. Dipl.
Ing. Armin Densborn, Geschäftsführer
der Densborn GmbH & Co. KG in
Volkmarsen, sucht in seinen technischen
Laboratorien nach neuen Problemstellungen
und Herausforderungen.
Er sieht „als Einsatzort für
Mikrobrennstoffzellen kleine, mobile
Systeme, die eine hohe Betriebsdauer
erfordern. Durch die Erprobung dieser
neuen Technologie erhoffen wir
uns aber nicht nur technischen Mehrwert,
auch die Umweltverträglichkeit
schätzen wir gegenüber herkömmlichen
Batterien besser ein.“ Besonderer
Aufmerksamkeit bedarf jedoch
noch die Anpassung des Lastprofils
an die Größe der Brennstoffzelle.
„Wir planen, Mikrobrennstoffzellen
zunächst in stückzahlmäßig begrenzten
Nischenprodukten einzusetzen“,
ist Densborn optimistisch. Man kann
nur hoffen, dass jetzt mehr Unternehmen
zu dieser Technik greifen. Es wäre
Zeit, sie nun im Sinne der Umwelt
und Energieeffizienz zu nutzen.
@
Dipl. Ing. Armin
Densborn, Geschäftsführer
der Densborn in
Volkmarsen:
„Auch die Umweltverträglichkeit
schätzen
wir gegenüber
herkömmlichen
Batterien
besser ein.“
Dr.-Ing. Robert
Hahn, Leiter der
Projektgruppe
am IZM in Berlin:
„Ich halte
eine Erhöhung
der Energiedichte
und damit
der Betriebszeit
um den Faktor
5 bis 10 erreichbar.“
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Mail an: redaktion@produktion.de
Klingenburg. Zu den gängigen Rückgewinnungssystemen
gehören der
Rotationswärmetauscher, das Wärmerad
und der Plattenwärmetauscher.
Dabei werden zwei Luftströme
unterschiedlichen Zustandes, z. B.
warme Innenluft und kalte Außenluft,
über dünne, speziell strukturierte
Platten bzw. über eine wabenartige
Rotormasse aneinander vorbeigeführt.
So kann bis zu 90 % der bereits
gebrauchten Wärmemenge dem
Raum wieder zugeführt werden. In
der Großindustrie, namentlich bei
den Automobilherstellern, hat die
Wärmerückgewinnung längst einen
festen Platz.