Wasserstoffverbrennungs-Prüfstand Gifhorn

Die jüngsten Verschärfungen der CO2-Grenzwerte im Verkehrssektor belegen einmal mehr die Notwendigkeit, Entwicklungen von emissionsfreien Antriebstechnologien voranzutreiben. Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sind besonders für schwere Nutzfahrzeuge reizvoll, weil sie einen weiteren Pfad für den Einstieg in die H2-Mobilität eröffnen. Geprüft wird die Wasserstoffverbrennung am IAV-Standort in Gifhorn, wo Lkw-Motoren bis 4 Tonnen Gewicht fahren können.

Innerhalb der breitgefächerten Prüf-Infrastruktur von IAV ist Prüfstand 13 die größte Anlage. Mit 1.470 kW Leistung fixiert die E-Maschine den Prüfling (Wasserstoff-Verbrennungsmotor) bei einem maximalen Drehmoment von 7.000 Newtonmetern und 4.500 Umdrehungen pro Minute.

In der Prüfkammer lassen sich Temperaturen von plus 15 bis 35 Grad Celsius einstellen. Dabei können Umgebungsbedingungen wie im freien Feld simuliert werden, beispielsweise sechs Grad kaltes Motorkühlwasser und vier Megawatt Kälteenergie für den Motor. Bei der Ladeluftkühlung setzt IAV Turbinen ein oder nutzt Wasserluftkühler.

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Beim Versuchsaufbau erhält der Motor verschiedene Temperatur- und Druckmessstellen, Letztere im Bereich von minus fünf bar bis plus 15 bar. Insgesamt stehen 128 Kanäle für Temperatur – und Druckmessungen zur Verfügung, allein in der Abgasanlage können bis zu 1.250 Grad Celsius gemessen werden.

Gleichzeitig simuliert IAV auf dem Prüfstand immer das komplette Fahrzeug, gemäß den Anforderungen des zu prüfenden Motors und bei Integration etwaiger Steuergeräte. Mithilfe eines Applikationssystems, beispielsweise von Inca, können IAV-Expert:innen Daten verändern und die Reaktion des Motors messen.

Der Prüfstand wird über eine separate Leitung mit Wasserstoff versorgt. Maximal 40 kg gasförmiger Wasserstoff kann pro Stunde im Motor verbrannt werden. Die Anlage befindet sich derzeit in einer zweiten Baustufe, nach deren Beendigung Ende 2021 ein Prüfling mit maximal 90 bar Druck (aktuell 30 bar) versorgt, und pro Stunde 100 kg Wasserstoff verbrennen kann.