Klein und flüchtig: Navigation im Wasserstoffspeicher-Universum

IAV kennt alle Aspekte der Wasserstoffmobilität aus jahrelanger Projektarbeit, inklusive der Anforderungen an mobile und stationäre Tanksysteme. „Präzise Kenntnisse zu aktuellen Tanksystemen sind unabdingbar, denn es werden die passenden Sensoren, Ventile und Wärmetauscher benötigt, um den Wasserstoff mit dem richtigen Druck und Temperaturbereich der Brennstoffzelle oder dem Verbrennungsmotor zuzuführen“, verdeutlicht Frank Siefken, Projektleiter bei IAV. Auch Veränderungen bei den weltweiten Sicherheits- und Zulassungsverordnungen haben die Entwickler stets im Blick. So können sie Kunden schnell und unkompliziert in den Sattel helfen, damit es später bei der Produkthaftung nicht zu bösen Überraschungen kommt.

Entschließt sich ein Kunde zur Entwicklung eines eigenen Wasserstoff-Fahrzeuges, sind die Experten auf Wunsch vom ersten Schritt an bei der Komponentenauswahl mit an Bord. Sicherheit ist dabei ein zentrales Thema. Gerade die hohe Druckstufe von 700 bar, verbunden mit dem flüchtigen Gas und extremen Temperaturen, führt zu erheblichen Anforderungen an das Material und erfordert intensive Validierungen. „Wir können die Komponenten auslegen, ihre Kompatibilität mit den aktuellen Tanksystemen gewährleisten und bis zur Serienreife entwickeln. Auch die Themen Fertigung und ein umfassendes Testverfahren des Fahrzeugsystems können über uns beauftragt werden“, betont Richard Trott, Fachreferent für Wasserstoff- und Gasspeichersysteme. Ein deutlicher Vorteil für die Kunden, da sie bei Bedarf die komplette Entwicklung an einen Partner auf Tier-1-Niveau auslagern können.

Aktuell arbeiten weltweit Ingenieure der Branche mit Hochdruck daran, die Wasserstofftanks noch effizienter auszulegen – die Speicherkapazität soll steigen. „Für die gasförmigen Speichersysteme sind aktuell Hochdruckbehälter in standardisierten Druckstufen von 350 bar und 700 bar verfügbar. Zudem gibt es Überlegungen, künftig eine weitere Druckstufe mit 500 bar einzuführen“, berichtet Trott. Ein weiterer Lösungsansatz ist der Flüssigspeicher. Die Speicherdichten ließen sich um rund 75 Prozent gegenüber gasförmigem Wasserstoff unter 700 bar Druck steigern.

Zuletzt haben sich die IAV-Experten vor allem mit diesen kryogenen Lösungen beschäftigt. „Wir registrieren, dass der Markt sich derzeit stark mit der Frage auseinandersetzt, ob wir zukünftig überwiegend komprimierten gasförmigen oder kryogenen flüssigen Wasserstoff in den Fahrzeugen wiederfinden werden“, sagt Siefken.

Dies haben die Experten in Projekten mit unterschiedlichen Fahrzeugtypen, vom Pkw bis hin zum schweren Nutzfahrzeug, mehrfach beweisen können.

Der Artikel erschien in der automotion 01/2021, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die automotion kostenfrei bestellen.