Wasserstoff-Druckbehältern sollen künftig als „Treibstofftanks“ für emissionsfreie fahrende LKWs, Busse, Züge, Schiffe und Flugzeuge dienen. Ihre Aufgabe ist das Speichern und der Transport von Wasserstoff. Die carbonfaserverstärkten Kunststoffe (CFK), aus denen die Speicher gefertigt werden, sind jedoch aufgrund der energieintensiven Herstellung des Ausgangsmaterials mit einem großen CO2-Fußabruck belastet. Aktuell werden bei der Produktion eines Wasserstoff-Druckspeichers der neuesten Generation aus CFK bis zu 2,5 Tonnen CO2 freigesetzt.
Das Projekt setzt dazu an zwei Stellen an: Erstens soll der kostenintensive Leichtbau-Werkstoff CFK effizienter als bisher eingesetzt werden. Durch eine konsequente digitale Prozessüberwachung bei der Herstellung soll der Wasserstofftank effizienter, also nur mit so viel CFK-Material wie erforderlich hergestellt werden.
Der zweite Ansatz zielt auf die „Lebensdauer“ der Speicher, also auf den Zeitraum, über den sie konkret genutzt werden. Die BAM wird in das Projekt ihre Erkenntnisse aus zerstörungsfreien Prüfverfahren einfließen lassen, um die aktuellen Sicherheitsbewertungen und Annahmen zur Lebensdauer auf eine bessere empirische Grundlage zu stellen. Sollten die Speicher in Zukunft zum Beispiel zehn Jahre länger als bisher genutzt werden können, würde dies – neben der Materialeinsparung bei der Produktion – eine erhebliche Verkleinerung ihres CO2-Fußabdrucks bedeuten.
„Aktuell werden die Behälter, die im Betrieb einem Druck von bis über 700 bar standhalten müssen, aus Sicherheitsgründen besonders konservativ ausgelegt, das heißt es wird sehr viel Material verwendet. Unsere langjährigen Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass das Material sparsamer eingesetzt werden kann. Wir gehen im Projekt davon aus, dass sich durch eine Optimierung der Herstellung rund 20 Prozent des Materials einsparen und gleichzeitig sogar sicherere Speicher als bisher produzieren lassen.“
Eric Duffner, Experte für die Speicher, der die Projektbeteiligung der BAM verantwortet.
Bild oben: H2-Brennstoffzelle – LKW-Antrieb für emissionsfreien Transport – ein 3d-Rendering (Quelle: depositphotos)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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