Die Zellenversteher

HZwei: Herr Neu, 30 Jahre sind eine lange Zeit, wenn es wie beim Wasserstoff ständig auf und ab geht. Wie hat es Smart Testsolutions überhaupt geschafft, in einer so wechselhaften Branche so alt zu werden?

Wolfgang Neu: Man muss eine schlechte Erfahrung gemacht und daraus gelernt haben. Bei uns war es die Entwicklung von Wechselrichtern für die Photovoltaik. Wir haben damals als junges Unternehmen einen Wechselrichter bis zur Funktionsreife entwickelt, der einen besseren Wirkungsgrad hatte als alle anderen, und die Geräte damals sogar noch selbst auf den Dächern montiert. Das war, kurz bevor das 1000-Dächer-Programm 1992 endete. Dann gab es erst mal keinen Markt mehr. Wir haben also unsere Entwicklung in den Keller gelegt und uns mit Elektronik für Automotive-Anwendungen beschäftigt, unserem Kerngeschäft. Als dann 1999 das 100.000-Dächer-Programm anlief, hatten wir kein serienreifes Produkt – und haben gesehen, wie schnell Mitbewerber wie SMA gewachsen sind. Diesen Fehler wollten wir beim Wasserstoff nicht wiederholen.

Und was hieß das, übertragen auf die Wasserstoffbranche?

Wir haben 1996 unser erstes Cell-Voltage-Monitoring entwickelt, für die Forschungsabteilung von Daimler in Ulm. Die erste Anwendung war dann im NEBUS von Daimler-Benz, zusammen mit Ballard und später auch Ford. Zehn Stacks waren darin verbaut, jeder mit eigener Elektronik, verschaltet im Master-Slave-Prinzip, um die benötigte Gesamtspannung zu erreichen. Das war sehr erfolgreich, führte zu einer ersten Kleinserie – und sogar zu guten Umsätzen. Es gab damals einen richtigen Wasserstoffhype. Doch dann sah Daimler wegen der politischen Situation in den USA keine Chance, dass die Fahrzeuge dort zugelassen würden, und allein der europäische Markt war zu klein. Es folgte also eine Saure-Gurken-Zeit. Aber nach der Erfahrung mit der PV gingen wir davon aus, dass das Thema wiederkommen würde – wir mussten also durchhalten.

„Wir hatten in der ­Photovoltaik kein ­serienreifes Produkt, als das 100.000-Dächer-Programm ­anlief. ­Diesen Fehler wollten wir beim ­Wasserstoff nicht wiederholen.“

Das heißt, Sie haben in der Zwischenzeit vom Automotive-­Geschäft gelebt?

Korrekt, von Mess- und Prüfsystemen und Engineering-Aufträgen. Das Cell-Voltage-Monitoring war ja zunächst auch nichts anderes als eine Spannungsmessbaugruppe.

Parallel gab es Forschungseinrichtungen und immer mal wieder Pilotprojekte, von VW, Ford, GM. Auch für U-Boote haben wir Systeme entwickelt, das waren die ersten Serienanwendungen, im Schnitt sechs bis acht U-Boote im Jahr. Das waren sehr spezielle Systeme, die wir kontinuierlich weiterentwickelt haben.

In der Automobilbranche kam dann auch wieder Daimler auf uns zu. Damals dachte man allerdings noch, das Cell-Voltage-Monitoring bräuchte man nur in der Entwicklungsphase, bis die Prozesse stabil laufen. Tatsächlich plant man es heute auch in der Serie fest ein. Wir messen aber nicht mehr jede Zelle, sondern zum Beispiel die ersten und die letzten und dann noch einige ausgewählte in der Mitte.

„Anfangs dachte man, das Cell-­Voltage-Monitoring bräuchte man nur in der Entwicklungsphase. Tatsächlich plant man es heute auch in der Serie ein.“

Was ist an der Zellspannung überhaupt so kompliziert? Spannung misst doch jedes Multimeter aus dem Baumarkt.

Wir müssen über Jahre hinweg zuverlässige Daten liefern, bei Temperaturen zwischen −40 und +105 Grad, und auch dann, wenn das System gerade einfriert oder auftaut. Da kann es passieren, dass so viel Feuchtigkeit entsteht, dass die Elektronik quasi im Brennstoffzellensystem badet. Es gibt Temperaturschocks, es gibt Vibrationen – das müssen wir alles berücksichtigen.

Was ist mit dem Platz? In der Automotive-Branche ist ja alles auf minimalem Raum integriert.

Der allererste Stack von 1996 hatte 127 Zellen und war fast 50 cm lang. Heute hat man 400 Zellen auf der halben Länge. Trotzdem ist die Messung schneller und hat mehr Funktionen. Am Anfang bestand die Elektronik noch aus Einzelteilen, dann wurde es immer integrierter. Auch die Kontaktierung ist ein Thema – man muss ja irgendwie an die 1 mm dünnen Zellen ran, so, dass es auch bei Erschütterungen hält. Am Anfang hat man die noch einzeln mit Pinzetten angebracht …

Die Kompaktheit hat aber ihre Grenzen. Es geht ja um Hochvoltsysteme mit 400 oder sogar bis 800 Volt. Das heißt, wir müssen immer Abstände und sehr hohe Sicherheitsanforderungen einhalten, damit die galvanische Trennung von Versorgung und Busanbindung absolut sicher ist.

Bei der Elektronik sind wir mittlerweile in der sechsten Generation. Die Zyklen werden dabei immer kürzer.

Kann man bei der CVM denn mittlerweile von einem Serienprodukt sprechen?

Die Systeme sind in Serienanwendungen vorgesehen – allerdings sind die Anwendungen meistens in einer Prototypenphase. Die echten Serienanwendungen scheitern ja noch daran, dass der Wasserstoff und die Infrastruktur fehlen.

Apropos: Was ist mit Elektrolyseuren? Brauchen die auch ein Zellmonitoring und geht das einfacher? Platz hat man ja genug.

Das dachten wir auch. Aber im Gegensatz zu früher will man die Elektronik heute meist direkt am Stack haben. Man bewegt sich also in einer Umgebung mit Explosionsschutz-Anforderungen. Und es sind andere Bus-Technologien, eher Profinet oder Profibus statt CAN-Bus wie bei Automotive.

Wie verändert KI die Messtechnik?

Für uns spielt sie noch keine große Rolle, sondern eher auf der übergeordneten Ebene, bei der Datenanalyse. Aber es gibt Ansätze, mehr Intelligenz in das Cell-Voltage-Monitoring zu integrieren, auch andere Sensoren mit abzutasten. Wir haben so etwas in der Art schon mal für ein U-Boot realisiert. Jetzt arbeiten wir daran für einen Kunden in einer deutlich stärker integrierten Variante.

Und was ist mit der Konkurrenz aus China?

Bisher agieren unsere chinesischen Mitbewerber kaum über ihre Landesgrenzen hinaus. Nach Japan strecken sie ihre Fühler aus, aber die Japaner sind sehr vorsichtig, auch wegen politischer Spannungen. Wir hören auch immer wieder, dass die chinesischen Produkte in Sachen Stabilität und Zuverlässigkeit nicht mit unseren mithalten können. Aber in zwei oder drei Jahren rechne ich mit wettbewerbsfähigen Produkten von dort.

Was sind dann also Ihre Pläne, um auch weiterhin im Spiel zu bleiben?

Wir behalten unser Kerngeschäft in der Mess- und Prüftechnik.

Beim Wasserstoff gab es seit 2024 einen echten Einbruch. Jetzt, 2026, spüren wir eine zarte Wiederbelebung, es kommen wieder mehr Projekte, für die wir Serienprodukte entwickeln. Eines ist ein gefördertes Projekt bei einem bekannten Zulieferer. Mit einem großen OEM sind wir außerdem in einer B-Muster-Phase, für einen Kunden aus Japan in der Angebotsphase. Wir arbeiten an Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, zum Beispiel einem Prototyp für eine Raumfahrtorganisation, und für einen Flugzeughersteller bereiten wir gerade Brennstoffzellen für den Flugbetrieb vor. Und bei U-Booten haben wir mittlerweile drei verschiedene Hersteller als Kunden. Es gibt praktisch in jeder Branche Anwendungen, in denen man Wasserstoff nutzen möchte.

Smart Testsolutions

Über Wolfgang Neu und Smart Testsolutions

Wolfgang Neu ist Gründer und Geschäftsführer der SMART Testsolutions GmbH mit Sitz in Stuttgart. Seine beruflichen Wurzeln liegen in der Automobilelektronikentwicklung bei Bosch, wo er in der Vorausentwicklung an Funktionsmustern für die erste Direkteinspritzung arbeitete. 1988 gründete er zusammen mit zwei weiteren Kollegen ein Ingenieurbüro, aus dem SMART Testsolutions hervorging. Seitdem prägt er das Unternehmen technologisch und strategisch mit klarem Fokus auf Mess‑ und Prüftechnik für anspruchsvolle Elektronik‑ und Automotive‑Anwendungen.