Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Mehr Kraft auf kleiner Fläche: Kompaktes Pressensystem zur Herstellung von Wasserstoffkomponenten
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Mehr Kraft auf kleiner Fläche: Kompaktes Pressensystem zur Herstellung von Wasserstoffkomponenten
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat ein besonders kostengünstiges Pressensystem für Bipolarplatten entwickelt: Die neue Technologie richtet sich an Unternehmen, die in den Wasserstoffmarkt einsteigen möchten, ohne hohe Investitionen in eine neue Maschine tätigen zu müssen. Die Forschenden des Fraunhofer IPT stellen die Presse vom 21. bis 23. Oktober 2025 auf der Messe »Hydrogen Technology World Expo« in Hamburg vor.
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat ein besonders kostengünstiges Pressensystem für Bipolarplatten entwickelt: Die neue Technologie richtet sich an Unternehmen, die in den Wasserstoffmarkt einsteigen möchten, ohne hohe Investitionen in eine neue Maschine tätigen zu müssen. Die Forschenden des Fraunhofer IPT stellen die Presse vom 21. bis 23. Oktober 2025 auf der Messe »Hydrogen Technology World Expo« in Hamburg vor.
Klassische Pressensysteme sind gewaltige Allrounder: Je nach Pressentyp bringen sie bis zu 1000 Tonnen Masse auf die Waage und füllen große Fertigungshallen. Bis zu 3000 Tonnen Presskraft lassen sich mit konventionellen Pressen auf die Bauteile aufbringen. Entsprechend groß ist das Spektrum der Bauteile, das sich damit fertigen lässt: vom großformatigen Karosseriebauteil über Strukturbauteile bis hin zu filigranen Komponenten aus Dünnblech, wie sie in Systemen für die Wasserstoffproduktion zum Einsatz kommen.
Skalierbare Antriebstechnik
Die Antriebssysteme in modernen Pressen arbeiten mit einer diskreten Krafteinleitung in das Werkzeug über den sogenannten Pressenbär. Dies geschieht an einigen wenigen Lagerstellen und erfordert große und steife Strukturen, um die Kraft auf dem Werkzeug möglichst gleichmäßig zu verteilen. Bei der Umformung von Dünnblech, das beispielsweise für Bipolarplatten eingesetzt werden soll, ist eine besonders hohe Genauigkeit von 10 µm gefragt.
Einfach gut geformt: eine Presse ohne Werkzeug
Wissenschaftler des Fraunhofer IPT haben nun ein neues Pressenkonzept entwickelt, das große Presskraft auf kleiner Fläche liefert: Gerade einmal drei Meter Länge und 1,80 Meter Höhe misst die neue »MatriXpress«. Mit einem Gewicht von weniger als 10 Tonnen ist sie ein Leichtgewicht unter den Pressen, das eine Presskraft bis zu 800 Tonnen bei 60 Hüben pro Minute verspricht. Anders als große Pressensysteme benötigt sie kein Werkzeug mit integrierter Führung, denn der Formeinsatz – der Prägestempel – wird direkt in der Presse montiert, ohne dass die Ausrichtung der Werkzeughälften oder das Umformergebnis an Genauigkeit einbüßen.
Bei der Entwicklung der »MatriXpress« standen die Forscher des Fraunhofer IPT vor der Herausforderung, die Kraft auf minimalem Raum einzubringen. Die Lösung liegt in einer neuen Kinematik, die auf Keilen basiert, die mit Linearlagern geführt sind. Dadurch unterscheidet sich die »MatriXpress« sowohl in ihrer Bewegungsführung als auch in der Art der Kraftübertragung an die Werkzeugeinsätze von herkömmlichen, größeren Systemen.
Ein weiterer Vorteil: Der modulare Aufbau der »MatriXpress« erlaubt eine flexible Skalierung der Antriebseinheiten, sodass sich Werkzeuggröße und Pressenkraft an die jeweilige Anwendung anpassen lassen.
Geringe Maschinenkosten
Die Anschaffung eines konventionellen Pressensystems bringt hohe Kosten mit sich: Entscheidet sich ein Unternehmen für die Anschaffung einer Presse, geschieht dies mit der Absicht, die Anlage über Jahrzehnte in Betrieb zu halten. Zwischen drei und fünf Millionen Euro belaufen sich die Investitionskosten für große Pressensysteme. Die »MatriXpress« des Fraunhofer IPT kommt mit weniger als 10 Tonnen Stahl aus und benötigt daher weniger als ein Fünftel des Materials – bei gleicher Presskraft. Damit einher gehen geringere Betriebs-, Wartungs- und – aufgrund der kleineren Stellfläche – auch Raumkosten.
Einstieg in den Wasserstoffmarkt
Die kompakte und leistungsstarke »MatriXpress« bietet Unternehmen einen niederschwelligen Zugang zum Wasserstoffmarkt. Mit geringeren Investitionskosten können Unternehmen in die Umformung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure starten und neue Fertigungskonzepte erproben. Die modulare Bauweise lässt sich flexibel an unterschiedliche Bauteilgeometrien und Produktionsvolumina anpassen. Darüber hinaus eignet sich die kleine Anlage besonders für den Einsatz in flexiblen Fertigungskonzepten und verketteten Pressenstraßen. So wird die »MatriXpress« besonders attraktiv für Start-ups und mittelständische Betriebe, die sich in einem dynamisch wachsenden Zukunftsmarkt positionieren möchten.
Prototyp in Aachen
Auf der Hydrogen Technology World Expo stellt das Fraunhofer IPT das zum Patent angemeldete Konzept der »MatriXpress« erstmals dem Fachpublikum vor. Nach dem Aufbau und umfangreichen Tests eines Prototyps bis zum Frühjahr 2026 plant das Fraunhofer IPT eine rasche Kommerzialisierung der Technologie mit Komponenten- und Pressenherstellern.
Über die »MatriXpress« sowie über weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer IPT können sich Besucherinnen und Besucher in Halle 4 am Stand 20 auf der Hydrogen Technology World Expo informieren, die vom 21. bis 23. Oktober 2025 in Hamburg stattfindet.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IPT haben die hybride Stanz- und Umformmaschine im Rahmen des Forschungsprojekts »FRHY« entwickelt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unter dem Förderkennzeichen 03HY112B gefördert.
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