Ein wesentlicher Hebel um künftig Kostensenkungen im Bereich der Wasserstoffproduktion zu erzielen liegt in der vollautomatisierten Produktion von Brennstoffzellen in einer hohen Stückzahl. Der derzeitig noch geringe Bedarf an Brennstoffzellen führt jedoch noch zu einer geringen Auslastung der vollautomatisierten Produktionssysteme, wodurch sich hohe Amortisationszeiten ergeben. Aus produktionstechnischer Sicht fehlt aktuell die Möglichkeit einer bedarfsgerechten, nachfragebasierten Skalierbarkeit der Montagesysteme.
Manuelle Montageprozesse für Brennstoffzellen-Stacks (BSZ) werden häufig noch von Fachkräften durchgeführt, die durch hohe Produktvarianzen, hohe Komplexität und strenge Qualitätsvorgaben unter erheblicher physischer Belastung stehen. Um Herstellkosten zu senken besteht die Notwendigkeit, künftig weniger hochqualifizierte Arbeitskräfte einzusetzen und dabei gleichzeitig die Ausschussrate kontinuierlich zu verringern.
Verglichen mit anderen Industrien findet zudem die Qualitätssicherung bei der teilautomatisierten Montage der Stacks noch wenig Beachtung, wobei zerstörungsfreie Prüfungen und eine durchgängige Rückverfolgbarkeit aus Haftungsgründen zwingend notwendig sind. Die Qualitätssicherung, die bedarfsgerechte Erhöhung der Ausbringungsmenge und die physische Entlastung der Mitarbeiter sind nur durch die Skalierung der manuellen in eine teilautomatisierte Montagelinie möglich.
Automatisierte Montagelinien für Brennstoffzellen-Stacks sind derzeit nur vereinzelt und prototypisch im industriellen Einsatz. Erhebliche Herausforderungen müssen bei Zuführ-, Transport-, Füge-, Prüf- und Inbetriebnahmeprozessen zukünftig gelöst werden, um die industriellen Ziele beim Stapeln der Komponenten mit Frequenzen > 1 Hz (1 Teil/s) zur wirtschaftlichen Stackmontage zu erreichen.