Entwicklung eines Leichtbau-Tanks für kryogenen Wasserstoff zum Einsatz in einer modularen, container-basierten Versorgungseinheit, TVH: Entwicklung der Tankstruktur mittels Strukturanalyse und -Optimierung unter Berücksichtigung der Fertigungssimulation und Materialmodellierung

Description: Die Anwendung von Wasserstoff als Energiespeicher und Energieträger wird als ein Schlüsselelement für das Gelingen der Energiewende eingeschätzt, wie in der nationalen Wasserstoffstrategie beschrieben. Ein wichtiger Aspekt ist dabei der Aufbau einer Infrastruktur für den Transport von Wasserstoff. Neben dem großmaßstäblichen Transport über Pipelines besteht in nahezu allen Branchen auch ein signifikanter Bedarf an Lösungen für örtlich flexible Wasserstofftransporte in kleinerem Maßstab, z.B. im Bereich der Tankstellenversorgung, im Rangierbetrieb von Schienenfahrzeugen sowie in der Hafen- und Flughafenlogistik. Für größere Mengen und längere Transportstrecken erlauben Flüssigwasserstofftanks deutliche Effizienzsteigerungen, auch wenn ein zusätzlicher Energieverbrauch für die Verflüssigung anfällt. Bisherige Lösungen mit Tanks aus Edelstahl haben sich jedoch noch nicht breit durchsetzen können. Ziel des Projektes ist es daher, einen kostengünstigen und gleichzeitig hochfesten Leichtbau-Wasserstofftank aus Faserverbundwerkstoffen für Flüssigwasserstoff zu entwickeln mit dem Anwendungsziel des Einsatzes in einer neuen, branchenübergreifend einsetzbare Logistiklösung in Form einer containerbasierten Transport- und Versorgungseinheit. Daneben betrachtet das branchenübergreifend aufgestellte Konsortium aber auch die Adaption der entwickelten Technologien für Tanks in den Bereichen Straßenverkehr, Schifffahrt, Schienenverkehr und Luftfahrt. Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Entwicklung von kryogenen Faserverbundtanks ist die Dichtigkeit, die durch thermisch induzierte Mikrorisse im Material beeinträchtigt wird. Dies soll im Projekt durch einen neuartigen Ansatz verhindert werden: Die Verwendung thermoplastischer Materialien in Kombination mit der Anwendung der Dünnschichttechnologie. Hierfür werden neue Fertigungsmethoden für das Halbzeug, Prüfmethoden, Konstruktions- und Berechnungsmethoden sowie entsprechende Fertigungstechnologien entwickelt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Faserverbundwerkstoff ? Energiewende ? Wasserstoff ? Energieträger ? Schienenverkehr ? Straßenverkehr ? Edelstahl ? Tankbehälter ? Schienengüterverkehr ? Berechnungsverfahren ? Energiespeicher ? Energieverbrauch ? Produktionstechnik ? Prüfverfahren ? Schienenfahrzeug ? Rohrfernleitung ? Rohrleitung ? Schifffahrt ? Luftfahrt ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Fachhochschule Nordwestschweiz (Mitwirkende)
• IDVA GmbH (Betreiber*in)
• Suprem SA (Mitwirkende)
• Teijin Carbpon Europe GmbH (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-11-01 - 2025-10-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: TVH: Development of the tank structure by means of structural analysis and optimization, taking into account manufacturing simulation and material modeling
  Description: The application of hydrogen as an energy storage and energy carrier is assessed as a key element for the success of the energy transition, as described in the national hydrogen strategy. An important aspect here is the development of an infrastructure for the transport of hydrogen. In addition to large-scale transport via pipelines, there is also a significant need in almost all sectors for solutions for locally flexible hydrogen transport on a smaller scale, e.g. in the area of filling station supply, in shunting operations for rail vehicles, and in port and airport logistics. For larger volumes and longer transport distances, liquid hydrogen tanks allow significant efficiency improvements, even if additional energy consumption is incurred for liquefaction. However, previous solutions with tanks made of stainless steel have not yet been able to gain widespread acceptance. The aim of the project is therefore to develop a cost-effective and at the same time high-strength lightweight hydrogen tank made of fiber-reinforced composites for liquid hydrogen with the application objective of using it in a new logistics solution that can be used across all industries in the form of a container-based transport and supply unit. In addition, the cross-industry consortium is also looking at adapting the developed technologies for tanks in the road transport, shipping, rail transport and aviation sectors. One of the main challenges in the development of cryogenic fiber composite tanks is leak tightness, which is affected by thermally induced microcracks in the material. This is to be prevented in the project by a novel approach: The use of thermoplastic materials in combination with the application of thin-film technology. For this purpose, new manufacturing methods for the semi-finished product, testing methods, design and calculation methods, and corresponding production technologies are being developed. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1122218

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.47
• Findability: 0.53

  • Title: 0.00
  • Description: 0.17
  • Identifier: false
  • Keywords: 1.00
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.