Der Weg zu leichten und langlebigen Wasserstoffdruckbehältern

Abstract

Aktuelle Wasserstoffdruckbehälter aus CFK sind im Vergleich zur transportierten Wasserstoffmenge schwer und werden ungeachtet ihres aktuellen Zustands nach einer vordefinierten Anzahl von Betankungen ersetzt. Das hohe Strukturgewicht und die konservativen Einsatzszenarien sind die Folge von Unsicherheiten: Wie genau ist der Tank gefertigt? Wird der Tank im Betrieb beschädigt? Wie zuverlässig sind die Berechnungsmodelle? Das neue Lebensdauerkonzept aus unserem Institut reduziert diese Unsicherheiten. Es sieht vor, den Behälter mithilfe eines Sensornetzwerks über sein komplettes Leben zu begleiten. Die Sensoren erfassen die individuellen Fertigungsparameter und detektieren Schadensereignisse im Betrieb. Im Sinne eines digitalen Zwillings erhält ein Berechnungsmodell diese Daten und bestimmt den aktuellen strukturellen Zustand des Wasserstofftanks. Das ermöglicht nicht nur leichtere Behälterstrukturen, sondern auch ein bedarfsgerechtes Wartungskonzept. Im Sinne des Green Deal reduziert das den Ressourcenbedarf, spart Kosten für den Betreiber und ermöglicht perspektivisch den flächendeckenden Einsatz von Wasserstofftechnologien.