Brennstoffzellen spielen eine Schlüsselrolle auf dem Weg zu einer nachhaltigen Luftfahrt. Bereits im Jahr 2035 sollen erste brennstoffzellenbetriebene, kommerzielle Wasserstoffflugzeuge auf den Rollfeldern bereitstehen. Bis es so weit ist, gilt es jedoch noch einige Herausforderungen zu meistern: Brennstoffzellen (BZ) sind komplexe Systeme und ihre Auslegung und Herstellung entsprechend anspruchsvoll. Damit Flugzeuge aber zukünftig mit diesen innovativen Antrieben abheben können, müssen BZ-Systeme in ausreichender Menge und zu adäquaten Herstellungskosten zur Verfügung stehen.

Hier kommt die „intelligente Automatisierung“ ins Spiel, mit deren Hilfe Herstellungsprozesse vereinfacht und beschleunigt werden sollen. Wie genau so etwas funktionieren kann, wird aktuell im ZAL unter dem Namen „iPREFER“ (Innovative Prozesse für Fuel Cell Ramp-Up) erforscht. Durchgeführt wird das LuFo VI-3 Projekt von einem Forschungsverbund bestehend aus Airbus (Leitung), DLR, Synergeticon, der Technischen Universität Hamburg sowie der ZAL GmbH.

Der Beitrag der ZAL GmbH liegt bei dem aktuellen Vorhaben in der Entwicklung von sogenannten intelligenten Systemen. Dank Künstlicher Intelligenz (KI) und smarter Sensortechnologie soll sich die zukünftige BZ-Fertigung sogar selbst optimieren können. Intelligente Systeme sollen automatisiert Sensordaten aufnehmen, mittels Methoden des maschinellen Lernens analysieren und dann zugehörige Empfehlungen abgeben, die der Prozessverbesserung dienen. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten, wie die Empfehlungen verarbeitet werden können, entweder unmittelbar als Maschinenparameter, die an den Prozess zurückfließen, oder als Information, die Werkern und Werkerinnen zukommt. Beide Optionen sollen Fehler beheben und die Herstellungsqualität des Produktes verbessern.

Im Hinblick auf die zukünftig geforderte Industrialisierung von BZ-systemen soll dieser Ansatz helfen, Fertigungsprozesse kontrollierbar zu machen und Fertigungskosten zu reduzieren. Gleichzeitig soll diese Form der konstanten Prozessüberwachung dabei unterstützen, die Sicherheit der neuen Antriebstechnologie zu verbessern, bspw. durch frühzeitige Erkennung von Leckagen oder fehlerhaften Verkabelungen und Anschlüssen.

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