Auf dem Markt verfügbare Wasserstoffdrucktanks sind bisher alle zylinderförmig.
Diese gängige Tankgeometrie bietet zwar eine gute Ausnutzung des Bauraums, jedoch sind die Potenziale zur Gewichtseinsparung weitgehend ausgereizt. Physikalisch bedingt ist die erforderliche Wandstärke im zylindrischen Bereich der Tanks doppelt so hoch wie im kugelförmigen Bereich (=> „Kesselformel“). Damit birgt die kugelförmige Bauweise
ein enormes Potenzial, was die Material- und damit Gewichts- und Kostenersparnis betrifft.
Im Projekt soll ein kugelförmiger isotensoider Hochdrucktank für das Speichern von Wasserstoff bei 350/700 bar entwickelt werden. Der Tank soll aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und durch automatisierbare Formgebungsverfahren wie Wickeln oder Tape-Ablage hergestellt werden. Durch die isotensoide Faserablage wird die Druckbelastung so auf die Fasern übertragen, dass deren hohe Festigkeiten optimal genutzt werden können. Darüber hinaus soll eine Wasserstoffdiffusionssperre in die CFK-Wand des Tanks integriert werden. Dazu sollen spezielle diffusionshemmende ORMOCERE® (organisch-anorganische Hybridpolymere) als Matrixmaterial verwendet werden. Ergänzend können weitere Sperrschichten in die Struktur integriert werden. Die Drucktanks sollen als Wasserstoffspeicher in stationären und mobilen Anwendungen eingesetzt werden. Die verwendeten Fasern sollen nach Ende der Nutzungsdauer recycelt werden.
Projektlaufzeit | 01.09.2020 - 31.08.2022 |
Förderung | Bayerisches Verbundforschungsprogramm (BayVFP) Förderlinie Materialien und Werkstoffe |
Fördersumme HTL | 330.000 Euro |
Projektpartner | Fraunhofer-Zentrum HTL PS-HyTech GmbH robotized rm systems GmbH Kiwa Deutschland GmbH |
Projektkoordination | PS-HyTech GmbH |
Projektleitung am HTL | Jan-Marcel Hausherr |