ADAPT-H2-Tanks – ADAPTiertes Design für erweiterte Leistungsfähigkeit von Typ 4 H2-Tanks
Das Projekt zielt darauf ab, Typ IV Wasserstoff-Druckbehälter für quaderförming Bauräume in Fahrzeugen zu entwickeln, wobei die wesentlichen Herausforderungen in der Herstellung des Kunststoffliners, der CFK-Struktur und der Berechnung geeigneter Wickelpfade für die CNC-Wickelanlage liegen.
Projektpartner
Floteks Plastik Sanayi ve Ticaret A.Ş., Mefex GmbH
Laufzeit
01.02.2024 – 31.01.2026
Fördergeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Motivation
Grüner Wasserstoff ist eine vielversprechende Lösung für die Herausforderungen der Energiewende, insbesondere bei mobilen Anwendungen. Während batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs) als Alternative zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICEVs) bei Personenkraftwagen dominieren, bieten Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs) einige Vorteile, insbesondere bei langen Fahrstrecken von mehr als 500 km. Dazu gehören kürzere Betankungszeiten und geringere saisonale Reichweitenschwankungen. Allerdings sind die Produktionskosten für FCEVs aufgrund der geringeren Stückzahlen im Vergleich zu BEVs höher. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Fahrzeugarchitektur für Batterie- und Brennstoffzellen¬fahrzeuge könnten Kosten durch die Nutzung von Skaleneffekten gesenkt werden. Dazu ist es aber notwendig den Wasserstoffspeicher in einen flachen quaderförmigen Bauraum im Fahrzeugunterboden zu integrieren. Durch entsprechende Tanks kann dieser Bauraum, im Vergleich zu zylindrischen Wasserstoffspeichern, effizienter genutzt werden, sodass ein größeres Volumen für H2 zur Verfügung steht was längere Fahrzeugreichweiten ermöglicht.
Vorgehen
Im Projekt ADAPT-H2-Tanks arbeitet die Technische Universität München an der Entwicklung der CFK-Struktur sowie eines geeigneten Fertigungsprozesses. Um den hohen Biegekräften in bauraumangepassten Tanks entgegenzuwirken, werden Verstärkungsstrukturen in Form von endlosfaserverstärkten Zugstreben im Tankinneren integriert. Ein besonderer Fokus liegt auf der Anbindung dieser Verstärkungsstreben an die Tankwand. Bei flachen Tanks stellt zudem die Kompaktierung des Laminats eine besondere Herausforderung dar. Die Herstellungsparameter für den zugverstrebten Tank werden im Projektverlauf analysiert, mit dem Ziel, die mechanischen Eigenschaften der CFK-Struktur zu verbessern und eine zuverlässige Herstellung des Technologie-Demonstrators zu gewährleisten.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projekts „ADAPT-H2-Tanks“ (Förderkennzeichen: KK5135821KL3) durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des IraSME Netzwerkes.
Ansprechpartner*in
Elisabeth Gleis, M.Sc.; Dr.-Ing. Swen Zaremba