CRYOTRUCK – Entwicklung und Erprobung eines CRYOGAS Wasserstoff-Speichersystems (CcH2) für den Einsatz in Langstrecken-Nutzfahrzeugen
Entwicklung, Modellierung und Simulation eines CRYOGAS Speichersystems.
Projektpartner
Cryomotive GmbH, MAN Truck & Bus SE , IABG mbH, Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik (TUM), Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (TUM)
Laufzeit
01.01.2022 – 31.05.2025
Fördergeber
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)
Motivation
Nutzfahrzeughersteller streben den Wandel zu emissionsfreien Antrieben an. Dabei stellt die Wasserstofftechnologie eine vielsprechende Lösung dar, welche von einer großen Anzahl an OEM- und Startup-Unternehmen verfolgt wird. Eine entscheidende Herausforderung zur erfolgreichen Umsetzung ist die Speichertechnik. Der Einsatz von Wasserstoff, welcher unter hohem Druck und tiefkalten Temperaturen gespeichert wird (CRYOGAS), kann die Reichweiten- und Betankungsanforderungen der Transportbranche erfüllen. Dies erfordert die Entwicklung von großen Druckspeichern, welche den hohen mechanischen und thermischen Lasten widerstehen können. Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) bietet das entsprechende Leistungspotenzial zur Herstellung solcher Speicher. Der komplexe Werkstoff erfordert eine umfassende Auslegung hinsichtlich Berstdruck und zyklischer Belastbarkeit unter Berücksichtigung des Herstellprozesses.
Vorgehen
TUM-LCC erforscht im Rahmen von CRYOTRUCK sowohl das verwendete Materialsystem als auch den Fertigungsprozess und die Auslegung der CFK-Armierung eines Typ III Druckspeichers mit metallischem Liner. Statt des üblichen Nasswickelverfahrens wird auf das Wickeln von vorimprägnierten Faserbündeln (Towpreg) gesetzt. Der Werkstoff wird umfassend charakterisiert, um die Einflüsse der tiefkalten Umgebungsbedingungen zu ermitteln. Neben der experimentellen Charakterisierung wird ein mehrskaliger, virtueller Charakterisierungsansatz mittels numerischer Methoden entwickelt. Dies dient zur finalen Auslegung des Lagenaufbaus unter Berücksichtigung von prozessinduzierten Defekten und der Ist-Faserablage. Die Ergebnisse werden abschließend anhand von Berst – und Lebensdauerversuchen an Druckspeichern in Originalgröße validiert.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projekts CRYOTRUCK– Entwicklung und Erprobung eines CRYOGAS Wasserstoff-Speichersystems (CcH2) für den Einsatz in Langstrecken-Nutzfahrzeugen.“ im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. (Förderkennzeichen: 03B10411E)
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Kalle Kind; Dr.-Ing. Swen Zaremba