Die Gasdiffusionslage, kurz GDL, ist eine entscheidende Komponente der Brennstoffzelle und hat die Aufgabe, die Reaktionsgase gleichmäßig von der Bipolarplatte auf die Katalysatorschicht zu verteilen und den Abtransport des Produktwassers zu ermöglichen. Unter Koordination des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat sich ein einzigartiger Verbund aus sechs Forschungs- und zwei Industriepartnern das Ziel gesetzt, einheitliche Methoden zur Qualitätssicherung von GDLs zu entwickeln. Gefördert wird das Projekt „QM-GDL“ - Qualitätsmaßnahmen zu GDLs - vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) des BMVI.
Vergleichbare und verlässliche Methoden
Die GDL hat einen bedeutenden Einfluss auf die Betriebsbedingungen und auch auf die Leistung in einem Brennstoffzellen-Stack. Um eine hohe, gleichbleibende Qualität zu gewährleisten, sollen verlässliche und vergleichbare Methoden zur Charakterisierung und Qualitätsbeschreibung von GDL-Materialien entwickelt werden. Dazu werden Qualitätsmerkmale einer GDL und auch kritische Parameter definiert. Neben der Untersuchung von Einflussfaktoren auf den späteren Betrieb sollen dann Methoden ermittelt werden, um diese Merkmale stichprobenartig und kontinuierlich während des laufenden Fertigungsprozesses bestimmen zu können. Dadurch wird die gesamte Lieferkette für den Markthochlauf von Brennstoffzellen unterstützt.
Qualitätssicherung von Gasdiffusionslagen für den Markthochlauf
Ziel ist es, die nationalen Qualitätsbestimmungen von GDLs zu standardisieren und damit der deutschen Zulieferindustrie im internationalen Vergleich einen Wettbewerbsvorsprung zu verschaffen sowie die nationale Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie im Verkehrssektor und im Energiemarkt zu stärken.
Gebündeltes Know-how aus Forschung und Industrie
Das fachliche Know-how der beteiligten Forschungseinrichtungen und Industriepartner ergänzen sich hierbei hervorragend, um diese anspruchsvolle Aufgabe zu lösen. Projektbeteiligte sind neben dem DLR-Institut für Technische Thermodynamik, das Forschungszentrum Jülich GmbH, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, das Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH sowie das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg. Industriepartner sind die SGL Carbon GmbH sowie Freudenberg Performance Materials SE & Co. KG.