Im Rahmen des Forschungsprojekts Robo-CircEL forscht der LPS an Technologien für ein ökologisch und ökonomisch effizientes Recycling von Elektrolyseur-Stacks. Ziel ist die Entwicklung einer ganzheitlichen Prozesskette zur Wiederverwendung und zum Recycling von Stack-Komponenten, insbesondere der Membranelektrodeneinheiten (MEAs), am Ende ihrer Nutzungsdauer. Im Fokus steht dabei ein mehrstufiges Klassifizierungssystem, welches durch die Kombination von umfangreichen digitalen Daten aus dem Produktlebenszyklus sowie KI-gestützter Sensorik, den Verschleiß und damit auch die Wiederverwendbarkeit von Stacks und deren Einzelkomponenten quantifizieren kann. Darauf basierend werden Strategien abgeleitet, welche die wirtschaftliche (teil-)automatisierte Demontage der Stacks ermöglichen.

Die Rückgewinnung seltener Rohstoffe wie Platin, Iridium und Titan, die für viele Elektrolyseure und Brennstoffzellen unverzichtbar sind, bietet aufgrund ihrer hohen Kosten erhebliche wirtschaftliche Potenziale für die Wasserstoffindustrie. Gleichzeitig reduziert die Wiederverwendung von Stack-Komponenten den Bedarf an Primärrohstoffen, verringert die Auswirkungen potenzieller Lieferkettenstörungen auf Europa und stärkt so die Rohstoffsicherheit. Die Automatisierung der Demontage trägt entscheidend zur Wirtschaftlichkeit des Recyclings bei, gestaltet sich jedoch aufgrund der hohen Variabilität im Produktzustand und unterschiedlicher Varianten als besonders herausfordernd. Um dieser Herausforderung zu begegnen, sollen neben dem Klassifizierungssystem auch intelligente Sensoriklösungen entwickelt werden, die ein hohes Maß an Flexibilität und Autonomie ermöglichen.

1. Entwicklung einer umfassenden Datenstruktur zur Sammlung und Bereitstellung von für die Demontage und Wiederverwendung relevanten Daten des Elektrolyseur-Stacks
2. Entwicklung eines mehrstufigen Klassifizierungssystems zur Bewertung der Wiederverwendbarkeit und der Recyclingpotenziale von Stack-Komponenten
3. Entwicklung von Demontagestrategien in Abhängigkeit vom Produktzustand

• Hydrogen Innovation GmbH
• IBG Automation GmbH
• ISW Industrielle Sensorsysteme Wichmann GmbH
• Electrosyn, Ruhr-Universität Bochum
• Lehrstuhl für Produktionssysteme (LPS), Ruhr-Universität Bochum

Elias Milloch
Raum: Industriestr. 38c E2/18
Tel: +49 (0)234 32-27760
Email: milloch@lps.rub.de

Das Projekt Robo-CircEL wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Rahmen des Greentech Innovationswettbewerbs unter dem Förderkennzeichen 01MN26020A gefördert.