Fraunhofer IWU revolutioniert Serienfertigung von Wärmetauscherplatten mit innovativen Umformtechnologien

16. September 2026

Fraunhofer IWU entwickelt innovative Verfahren für die wirtschaftliche Serienfertigung von Wärmetauscherplatten

Hersteller von Wärmetauschern sehen sich aufgrund steigender Effizienzanforderungen, wachsender Produktionsmengen und zunehmendem Kostendruck mit neuen Herausforderungen konfrontiert. Im Mittelpunkt steht die Frage, welche Fertigungstechnologie zukünftig eine hohe Bauteilqualität bei gleichzeitig wirtschaftlicher Großserienproduktion gewährleistet. Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU bietet hierzu spezialisierte Lösungen an. Neben etablierten Verfahren wie Hohlprägen (Pressen) und Hochdruckblechumformung (Hydroforming) liegt ein besonderer Fokus auf dem Hohlprägewalzen, das ein erhebliches Produktivitätspotenzial aufweist.

Entwicklung und Qualifizierung verschiedener Umformtechnologien

Am Fraunhofer IWU werden alle drei genannten Verfahren entwickelt, untersucht und für den industriellen Einsatz qualifiziert. Unternehmen profitieren von einer technologieoffenen Bewertung, die auf ihre individuellen Anforderungen zugeschnitten ist. Die Expertise basiert auf langjährigen Forschungsarbeiten im Bereich der Bipolarplattenfertigung für Brennstoffzellen und Elektrolyseure.

Vergleich der Umformverfahren

Hochdruckblechumformung: Dieses Verfahren ermöglicht präzise Kanalstrukturen und hohe Maßhaltigkeit. Da nur eine Werkzeuggravur erforderlich ist, reduzieren sich Werkzeugaufwand und Beschaffungszeiten. Die am IWU entwickelte passive Variante vereinfacht zudem die Anlagentechnik und verkürzt Prozesszeiten.
Hohlprägen: Als industrieller Standard für strukturierte Metallplatten kombiniert es hohe Prozesssicherheit mit bewährten Anlagenkonzepten und wirtschaftlicher Serienfertigung. Es bleibt für viele Anwendungen die Referenztechnologie.
Hohlprägewalzen: Im Gegensatz zum diskontinuierlichen Pressen erfolgt die Umformung hier kontinuierlich zwischen rotierenden Formwalzen. Dies senkt die Umformkräfte deutlich und ermöglicht höhere Produktionsraten, die über 100 Bauteile pro Minute liegen können, im Vergleich zu maximal 60 bei konventionellen Verfahren.

Produktivität als Wettbewerbsvorteil

Das Hohlprägewalzen bietet insbesondere für Märkte mit hohen Stückzahlen ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial. Die kontinuierliche Fertigung erlaubt kompaktere Anlagen, eine effiziente Materialnutzung und attraktive Stückkosten. Zudem eröffnet das Verfahren neue Möglichkeiten für vollständig integrierte Rolle-zu-Rolle-Prozessketten.

Ganzheitlicher Fertigungsansatz vom Coil bis zur fertigen Platte

Das Fraunhofer IWU verfolgt einen umfassenden Ansatz, bei dem nicht nur die Umformung einzelner Platten im Fokus steht. Nach dem kontinuierlichen Hohlprägewalzen können die Bauteile direkt vom Band getrennt, verbunden und gestapelt werden. So entsteht eine hochproduktive Fertigungsarchitektur, die Investitionskosten pro Bauteil, Handhabungsaufwand und Produktionszeiten im industriellen Maßstab deutlich reduziert. Die Stärke des Verfahrens liegt somit auch in seiner Eignung für automatisierte Fertigungslinien.

Erfahrungen aus der Wasserstofftechnologie als Grundlage

Die technologische Basis wurde durch umfangreiche Forschungsprojekte zur Herstellung metallischer Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Elektrolyseure gelegt. Dabei standen präzise Kanalstrukturen, geringe Umformkräfte, hohe Produktionsraten und robuste Prozessketten im Vordergrund – Anforderungen, die auch für moderne Wärmetauscher relevant sind.

Diese Erkenntnisse lassen sich direkt auf die Fertigung von Wärmetauscherplatten übertragen. Insbesondere die Verarbeitung dünnwandiger Edelstahlbänder, die Gestaltung komplexer Strömungsstrukturen sowie die Entwicklung kontinuierlicher Fertigungsprozesse bilden eine solide Grundlage für industrielle Anwendungen im Bereich der Wärmeübertragung.

Machbarkeitsstudien und industrielle Umsetzung

Unternehmen, die neue Wärmetauscherkonzepte entwickeln oder bestehende Produkte wirtschaftlicher fertigen möchten, können gemeinsam mit dem Fraunhofer IWU die verschiedenen Technologien bewerten. Machbarkeitsstudien werden anhand von Musterbauteilen mit einer Breite von bis zu 30 Zentimetern, einer Länge bis zu einem Meter und Blechdicken bis 0,5 Millimeter durchgeführt. Daraus lassen sich Aussagen zur Umformbarkeit, Bauteilqualität, Wirtschaftlichkeit der Prozessketten sowie zur Skalierbarkeit in die Serienfertigung ableiten.