SEGIWA: Serienproduktion von Elektrolyseuren im Gigawatt-Bereich // SEGIWA: Series Production of Electrolysers in the Gigawatt Range
- Um die Energiewende in Deutschland voranzutreiben, werden alternative Speichermedien und Antriebsstoffe benötigt. Grüner Wasserstoff, der mit Energie aus regenerativen Quellen erzeugt wird, spielt dabei eine tragende Rolle. Der nationale Wasserstoffbedarf bis 2030 beträgt dabei 5 Gigawatt Elektrolyse-Kapazität, sodass eine schnelle Steigerung
der Kapazitäten benötigt wird. Um das zu erreichen, sollen Elektrolyseurproduzenten wie Siemens Energy bei einem schnellen Ausbau ihrer Kapazitäten unterstützt werden. Im Projekt „SEGIWA – Serienproduktion von Elektrolyseuren im Gigawatt-Bereich” sollen Grundlagen erarbeitet werden, die SILYZER 300®-Serie von der manuellen Fertigung in die Serienfertigung im Gigawattbereich zu überführen. Im Sinne der nationalen Wasserstoffstrategie soll somit ein reibungsarmer Markthochlauf erreicht werden. Ein Fokus liegt hierbei auf der Konzeption und Implementierung weitgehend automatisierter Produktionsprozesse sowie deren Verknüpfung in einem übergeordneten Produktionskonzept. Zur Sicherstellung eines schnellen Produktionshochlaufs bei hoher Effizienz wird ein stufenweise skalierbares Fabriksystem konzipiert. Innerhalb des Produktionskonzepts werden die einzelnen Fertigungs- und Montageprozesse durchgängig digital abgebildet und ein synchronisierter Informationsfluss aufgebaut. Über das Manufacturing-Execution-System (MES) und die digitale Infrastruktur werden die Planung, die Steuerung, der Betrieb und die Optimierung
der Produktion im Zusammenspiel mit dem digitalen Zwilling der Elektrolyseure realisiert. Das FIR entwickelt dabei Konzepte zur Prozesskontrolle und Qualitätssicherung durch die digitale Vernetzung in der Fertigung. Die Kernaspekte zur durchgängigen, digitalen Synchronisation der Produktionsprozesse bilden das MES, Automatisierung und digitale Zwillinge der Produkte. So soll das Ziel der Sicherstellung einer wirtschaftlichen und effizienten Serienfertigung der Wasserelektrolyseure am Hochlohnstandort Deutschland erreicht werden.
- Alternative storage media and propulsion materials are needed to drive forward the energy transition in Germany. Green hydrogen, which is produced with energy from renewable sources, plays a key role here. The national hydrogen demand until 2030 is 5 gigawatts of electrolysis capacity, so a rapid increase in capacity is needed1. To achieve this, electrolyser producers such as Siemens Energy are to be supported in rapidly expanding their capacities. In the “SEGIWA” project, basic principles are to be developed, the SILYZER 300® series from manual production to series production in the gigawatt range. In line with the national hydrogen strategy, the aim is to achieve a low-friction market ramp-up. One focus here is on designing and implementing largely automated production processes and linking them in a higher-level production concept. To ensure a fast production ramp-up with high efficiency, a stepwise scalable factory system is designed. Within the production concept, the individual manufacturing and assembly processes are mapped digitally throughout and a synchronized flow of information is established. Via the Manufacturing Execution System (MES) and the digital infrastructure, the planning, control, operation and optimization of production will be realized in interaction with the digital twin of the electrolysers. In this
context, the FIR is developing processes for process control and quality assurance through digital networking in which MES, automation and digital twins form the core work packages for end-to-end, digital synchronization of production processes. In this way, the goal of ensuring economical and efficient series production of water electrolysers at the high-wage location of Germany is to be achieved.
