Die Zukunft des emissionsfreien Fliegens liegt unter anderem im H2-Antrieb. Leichte Wasserstofftanks sind dafür unentbehrlich. Am DLR beschäftigen sich derzeit zwei Forschungsprojekte mit Wasserstofftanks und deren Fertigung.
- Im Projekt Hystor arbeiten als Partner auch Airbus, Ariane, Brötje, InFactory Solutions und Invent an der Definition, der fertigungstechnischen Untersuchung und der Bewertung kritischer Konstruktionsmerkmale für kryogene Wasserstofftanks. Die Arbeit der Forschenden am DLR erstreckt sich dabei auf das fertigungstechnische Untersuchen auf der eigenen multirobotischen Faserablage-Anlage (Grofi) und das anwendungsspezifische Weitereentwickeln der Anlagentechnologie. Zudem soll die Eignung des Faserwickelprozesses für die Fertigung von Wasserstofftanks betrachtet und im Zusammenspiel mit dem Faserablageprozess (AFP) optimiert werden. Fertigungstechnische Aspekte wie eine integrierte Strukturüberwachung werden ebenfalls untersucht.
- Im neuen Projekt Hytazer beschäftigen sich die Forschenden mit dem Zertifizieren der Wasserstofftanks. Hierbei geht es um Methoden und Prozesse zur Zulassung dieser Speicher. Ziel ist es, Lösungen hinsichtlich aller zulassungsrelevanten Fragestellungen für den Betrieb von H2-Tanks zu erarbeiten und damit den großflächigen Einsatz des Energieträgers Wasserstoff in allen Transportsystemen (Luft- und Raumfahrt, Straßen-, Wasser- sowie Schienenverkehr) zu ermöglichen. Notwendig sind dazu alle Aspekte der Prozesskette, beginnend mit dem Qualifizieren der Werkstoffsysteme über das Erfassen der Prozessparameter, dem Aufbau Digitalen Zwillingen bis zur Zustandsüberwachung im Betrieb durch Structural Health Monitoring (SHM).
Die Anlage zur multirobotischen Faserablage Grofi in Stade wird derzeit an die Anforderungen für das Fertigen von Wasserstofftanks aus Faserverbundbauteilen angepasst. Zu den neuen Anforderungen zählen beispielsweise synchronisierte und somit gleichzeitige Bewegungen von eingespanntem Formwerkzeug und roboterbasierten Fertigungsplattformen. Nach diesen Erweiterungen kann die Anlage exakte und annähernd rotationssymmetrische Bauteile bis zu einem Durchmesser von fünf Meter und einer Länge bis 20 m fertigen. Sowohl Faserwickel- als auch Faserlegeprozesse unter Einbindung der Rotationsachse mit diversen Halbzeugen wie Duroplast/Thermoplast-Prepreg, Dry Fibre, Towpreg oder Rovings können zukünftig dargestellt und untersucht werden.
Bild oben: Materialablage auf Rundkörper (Quelle: DLR)
Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag