Bis zu 75 % kürzere Messzeit bei der Prüfung von Bipolarplatten

Neue, zum Patent angemeldete Ventiltechnologie von ZELTWANGER verbessert das Messsignal und reduziert den Heliumverbrauch

Tübingen, Oktober 2026. ZELTWANGER hat eine neue Ventiltechnologie für die Dichtheitsprüfung von Bipolarplatten entwickelt, unter anwendungsnahen Bedingungen validiert und zum Patent angemeldet. Bei der integralen Vakuumprüfung mit Helium als Nachweisgas konnte die Messzeit in Vergleichsmessungen mit einem definierten Referenzaufbau um bis zu 75 % reduziert werden. Gleichzeitig sinken der Heliumverbrauch und der störende Heliumhintergrund. Das verbessert die Qualität des Messsignals, während kürzere Messzeiten eine höhere Ausbringung und geringere Betriebskosten ermöglichen.

Weniger störendes Helium, schnelleres Messergebnis
Bei der Dichtheitsprüfung mit Helium können bestimmte Dichtwerkstoffe das Gas aufnehmen und zeitverzögert wieder abgeben. Dadurch entsteht der sogenannte Heliumhintergrund, der das eigentliche Lecksignal überlagert und die Messung verzögert.

Die neue Ventiltechnologie von ZELTWANGER setzt genau hier an. Sie kombiniert eine kompakte Ventilmechanik mit gezielt abgestimmten Werkstoffen und Dichtgeometrien. Im messrelevanten Bereich werden heliumaufnehmende Dichtwerkstoffe vermieden. Dadurch wird die zeitverzögerte Freisetzung von Helium weitgehend unterbunden. Das verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis und ermöglicht es, Lecksignale schneller und eindeutiger zu erkennen.

Die spezielle Ventilmechanik gleicht zudem betriebsbedingte Veränderungen an den Dichtflächen aus und trägt so zu einer stabilen Dichtwirkung auch bei häufigem Schalten bei. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz in der automatisierten Serienprüfung.

Direkte Integration ins Prüfwerkzeug
Ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise. Sie ermöglicht es, die Ventiltechnik unmittelbar am Prüfteil in das Prüfwerkzeug zu integrieren. Dadurch verkürzen sich die Gaswege und das in Leitungen und Verbindungen verbleibende Gasvolumen, das sogenannte Totvolumen, wird reduziert. Das Messsignal baut sich schneller auf, die Reproduzierbarkeit verbessert sich und die erforderlichen Stabilisierungs- und Messzeiten sinken.

Bei Bipolarplatten für Brennstoffzellen-Stacks können Ventile und Sensoren stationär im Oberwerkzeug angeordnet werden. Bewegte Leitungen und zusätzliche Schnittstellen lassen sich dadurch weitgehend vermeiden. Das vereinfacht die Konstruktion, reduziert mechanische Belastungen sowie potenzielle Stör- und Leckagestellen und erleichtert die Wartung.

Höhere Ausbringung bei geringeren Betriebskosten
Die neue Technologie verbessert nicht nur die Ventilfunktion, sondern den gesamten Prüfprozess. Die um bis zu 75 % kürzeren Messzeiten schaffen die Voraussetzung für eine höhere Ausbringung bei gleicher Anlagenkapazität. Gleichzeitig senkt der geringere Heliumverbrauch die laufenden Betriebskosten. Weniger Leitungen, Verbindungen und bewegte Komponenten vereinfachen zudem die Wartung, reduzieren potenzielle Fehlerquellen und unterstützen eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Besonders bei großen Produktionsstückzahlen ergeben sich daraus wirtschaftliche Vorteile.

„Unser Ziel ist es, die Dichtheitsprüfung für unsere Kunden schneller und wirtschaftlicher zu machen, ohne Kompromisse bei der Messqualität einzugehen. Mit der neuen Ventiltechnologie zeigen wir, welches Potenzial in der Weiterentwicklung des Prüfprozesses steckt. Gleichzeitig reduzieren wir den Verbrauch von Helium als wertvoller und begrenzter Ressource. So wollen wir die industrielle Serienprüfung technologisch und wirtschaftlich weiter voranbringen“, erklärt Jochen Kober, Leiter Forschung und Entwicklung bei der ZELTWANGER Leaktesting & Automation GmbH.