Keine leichte Aufgabe: Die Reduzierung der Wasserstoffpermeation in Silikondichtungen ist technologisch anspruchsvoll. Neben der Dichtheit gegenüber Wasserstoff ist die sichere und dauerhafte Haftung der Beschichtung auf der Silikonoberfläche eine große Herausforderung für die Forschenden. Aufgrund der geringen Oberflächenenergie von Silikon ist das besonders tricky.
Aufwendige Prüfungen
Zur Bewertung der neu entwickelten Beschichtungen werden beschichtete und unbeschichtete Prüfkörper auf einem speziell entwickelten Permeationsteststand untersucht und die Permeationsraten ermittelt. Um die mechanische Stabilität und Dichtwirkung der beschichteten Materialien praxisnah beurteilen zu können, passen die Wissenschaftler:innen zudem Methoden zur Messung des Druckverformungsrests (DVR) an. Ergänzend entwickeln die Projektpartner Prüfprotokolle, um die beschichteten Dichtungen später unter realen Einsatzbedingungen in Brennstoffzellen zu validieren.
Im Projekt H2Coat bündeln die Partner ihre Kompetenzen in Materialtechnologie und Brennstoffzellenentwicklung. Rhenotherm Mini Parts entwickelt und untersucht geeignete Beschichtungssysteme, bewertet deren Haftung und Barrierewirkung und überträgt das Verfahren später auf reale Brennstoffzellenkomponenten. Das ZBT stellt Probekörper und Bipolarplatten mit Dichtungen bereit, führt Permeations- und DVR-Messungen durch und testet die beschichteten Dichtungen in Brennstoffzellen unter realen Betriebsbedingungen. Die Ergebnisse werden mit Referenz-Stacks verglichen, um die Wirkung der Beschichtung auf Leistung und Alterung zu bewerten.
Mit der Entwicklung der H2Coat-Spezialbeschichtung leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur wirtschaftlichen und sicheren Nutzung von Wasserstoff in der Brennstoffzellentechnologie. Die deutliche Reduzierung von Wasserstoffverlusten durch Silikondichtungen wird die Effizienz von Brennstoffzellen steigern und die Grundlage für eine breitere industrielle Anwendung schaffen – ein Schritt hin zu mehr Nachhaltigkeit, Sicherheit und Wettbewerbsfähigkeit in der Brennstoffzellentechnologie.
