Robo-CircEL
Robotergestützte Demontage von Membran-Elektrolyseeinheiten
Der Lehrstuhl für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum (LPS) untersucht im Rahmen des Forschungsprojekts Robo-CircEL, wie sich Elektrolyseur-Stacks ökologisch und ökonomisch sinnvoll recyceln lassen. Das Projekt verfolgt das Ziel, eine durchgängige Prozesskette aufzubauen, mit der Stack-Komponenten – vor allem Membranelektrodeneinheiten (MEAs) – am Ende ihres Lebenszyklus wiederverwendet oder recycelt werden können. Kernstück ist ein mehrstufiges Klassifizierungssystem: Durch die Verknüpfung umfangreicher Produktlebenszyklus-Daten mit KI-gestützter Sensorik soll sich der Verschleißzustand der Stacks und ihrer Einzelkomponenten präzise erfassen und damit auch deren Wiederverwendbarkeit bewerten lassen. Auf dieser Grundlage sollen Strategien entstehen, die eine wirtschaftlich tragfähige, (teil-)automatisierte Demontage der Stacks ermöglichen.
Wirtschaftlich attraktiv ist dieser Ansatz vor allem wegen der Rückgewinnung seltener und teurer Rohstoffe wie Platin, Iridium und Titan, die für Elektrolyseure und Brennstoffzellen unverzichtbar sind. Wird ein Teil dieser Materialien aus gebrauchten Stacks zurückgewonnen, sinkt der Bedarf an Primärrohstoffen – das macht Europa weniger anfällig für Lieferkettenstörungen und stärkt die Rohstoffsicherheit der Wasserstoffindustrie. Ein entscheidender Wirtschaftlichkeitsfaktor ist dabei die Automatisierung der Demontage. Sie ist jedoch technisch anspruchsvoll, da sich Produktzustand und Bauvarianten der Stacks stark unterscheiden können. Um dieser Variabilität zu begegnen, entwickelt das Projekt neben dem Klassifizierungssystem auch intelligente Sensoriklösungen, die ein hohes Maß an Flexibilität und Autonomie in der Demontage ermöglichen sollen.
Ziele
- Entwicklung einer umfassenden Datenstruktur zur Sammlung und Bereitstellung von für die Demontage und Wiederverwendung relevanten Daten des Elektrolyseur-Stacks
- Entwicklung eines mehrstufigen Klassifizierungssystems zur Bewertung der Wiederverwendbarkeit und der Recyclingpotenziale von Stack-Komponenten
- Entwicklung von Demontagestrategien in Abhängigkeit vom Produktzustand
Konsortium
- Hydrogen Innovation GmbH
- IBG Automation GmbH
- ISW Industrielle Sensorsysteme Wichmann GmbH
- Electrosyn, Ruhr-Universität Bochum
- Lehrstuhl für Produktionssysteme (LPS), Ruhr-Universität Bochum
Förderung
Das Projekt Robo-CircEL wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Rahmen des Greentech Innovationswettbewerbs unter dem Förderkennzeichen 01MN26020A gefördert.
