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Automobilindustrie, Grüne Mobilität, Autobatterie

Schutz von Wasserstoffspeichern: Stoßdämpfer für Kfz-Wasserstofftanks

16 März 2021

Das Thema Wasserstoff als Rohstoff für die Fahrzeuge der Zukunft kommt immer wieder auf und hat in letzter Zeit noch mehr Interesse geweckt. Werfen wir nun einen Blick auf die Möglichkeiten, die Stoßdämpfer für Wasserstofftanks bieten.

In Zeiten des Umweltschutzes und sozial verantwortlicher Geschäftstätigkeiten ist grüne Energie für den Antrieb von Autos eine der Prioritäten des Automobilmarktes. Erfahren Sie, wie Knauf Lösungen die Wasserstoffrevolution unterstützen.

Die Entwicklung geeigneter Wasserstofftanks hat Priorität

Wie Elektroautos haben auch Wasserstoffautos zurzeit Probleme mit der Reichweite. Innovative Wasserstofftanks könnten die Technologie sein, mit der Fahrzeuge, die mit diesem umweltfreundlichen Kraftstoff betrieben werden, lange Strecken zurücklegen können. Das Potenzial dieser Quelle für den Antrieb von Autos ist unbegrenzt, weil es der Rohstoff mit dem höchsten Energiewert pro Masse von allen bekannten Kraftstoffen ist.

Das Speichern von und Betanken mit Wasserstoff ist jedoch sehr problematisch, was ein erhebliches Hindernis für die Entwicklung dieses Sektors darstellt. Die derzeit verfügbaren Wasserstofftanks speichern den Treibstoff in gasförmiger oder flüssiger Form. Beide Methoden sind nicht ganz optimal. In der gasförmigen Form ist es notwendig, extrem widerstandsfähige Behälter zu verwenden, die einem enormen Druck standhalten können. Flüssiger Wasserstoff hingegen ist nur für Lagertanks geeignet, die auf knapp über den absoluten Nullpunkt gekühlt sind. Wasserstoff wird als gefährlich wahrgenommen, daher erfordert seine Lagerung sehr präzise und robuste Lösungen. Wasserstofftanks müssen an die anspruchsvollen Bedingungen angepasst werden, die mit der Speicherung des Stoffes verbunden sind. Dies ist das größte Hindernis, das den Automobilmarkt bisher davon abgehalten hat, das Potenzial von Wasserstoff in Fahrzeugantrieben voll auszuschöpfen.

Es lohnt sich jedoch, diese technologischen Hindernisse zu überwinden, weil dies den Zugang zu Motoren mit einem weit verbreiteten, umweltfreundlichen und unglaublich effizienten Rohstoff sicherstellen wird. Eine der Prioritäten für die Automobilindustrie sollte sein, gleichmäßig Lösungen zu entwickeln, die EVs und FCVs unterstützen. In einem bestimmten Entwicklungsstadium kann die Belastung der elektrischen Infrastruktur, die sich aus der Verfügbarkeit einer großen Anzahl von Elektroautos ergibt, die Kapazität der derzeitigen Energieversorgung übersteigen. Dies ist eine Situation, in der sich Wasserstoffautos als äußerst attraktive Alternative erweisen könnten.

Wasserstofftanks müssen die Erwartungen der heutigen Verbraucher erfüllen

Das Problem von Wasserstoff als Kraftstoff ist in erster Linie der fehlende Zugang zu geeigneten Lösungen für die billige Versorgung mit diesem Rohstoff. Das hat mit der fehlenden Infrastruktur zu tun, aber auch mit der sehr begrenzten Reichweite von Fahrzeugen, die Wasserstoff als Antrieb nutzen. Eine Reichweite von 500 Kilometern gilt als Schwelle für die weit verbreitete Nutzung von Wasserstofftanks im Automobilsektor. Daher ist es notwendig, geräumigere Tanks zu entwickeln, die Wasserstoff mit einer bestimmten Energiedichte speichern können.

Energiedichte von Kraftstoffen: Wasserstoff mit großem Potenzial

Wasserstoff ist ein Element, das in Bezug auf den Energiegehalt in MJ/kg definitiv konkurrenzlos ist, unabhängig davon, ob komprimiert bei 350 oder 700 bar oder als Flüssigkeit. Wir sprechen hier von einer Energiedichte von 120 MJ/kg. Im Vergleich dazu erreichen die in Autos verwendeten fossilen Brennstoffe wie Diesel oder Benzin Werte von etwa 50 MJ/kg. Das echte Problem ist jedoch die Energiedichte, gemessen im Verhältnis zum Volumen. Bei Benzin sind es 33 MJ/l und beim Diesel 37 MJ/l. Alle betrachteten Wasserstoffformen liegen hingegen unter 10 MJ/l.

Mobile Gastanks müssen daher viel Speicherplatz bieten. Hierfür effektive Lösungen zu entwickeln, ist eine der größten Herausforderungen für die kommenden Jahre der Entwicklung des FCV-Sektors. Eines der wichtigsten Elemente solcher Tanks wird ein geeigneter Absorber sein müssen d. h. ein Schutz für die Kuppel, der die Sicherheit und Effizienz der Wasserstoffspeicherung maximiert.

Stoßdämpfende Eigenschaften für Wasserstoff-Fahrzeugtanks: Das Angebot von Knauf

Die Lösungen aus EPP oder expandiertem Polypropylen von Knauf Automotive begünstigen die Verwendung dieses Materials in Wasserstoffbatterien. Es sind nämlich leichte Teile mit großem Energieableitungspotential. Der Absorber bzw. Stoßdämpfer verhindert, dass die beim Wasserstofftransport entstehende Energie in eine andere Form, z. B. in Wärme, umgewandelt wird. Der Absorber von EPP bietet einen sehr weiten Betriebstemperaturbereich. Aus diesem Grund kann er in Verbindung mit Wasserstofftanks eingesetzt werden, die diesen Rohstoff in flüssiger Form speichern.

Die Lösungen von Knauf Automotive wurden ebenfalls an die moderne Lieferkette angepasst. EPP-Absorber sind sehr einfach zu installieren und können an Wasserstofftanks unterschiedlicher Spezifikationen angepasst werden. Solche Strukturen sind außerdem widerstandsfähig gegen wiederholte Stöße, was für solche potenziell gefährlichen Kraftstoffe besonders wichtig ist.

Eines der Hauptziele von Projekten wie EPP-Absorbern für Wasserstofftanks war es, eine Lösung zu schaffen, die den Kunden dabei hilft, die Ziele für die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen und deren Komponenten im Hinblick auf den sicheren Betrieb von wasserstoffbetriebenen Antriebssystemen zu erreichen. Knauf-Produkte helfen Fahrzeugenherstellern, die in der R134-Verordnung festgelegten Normen einzuhalten. Die Lösungen von Knauf Automotive bieten Zugang zu modernsten Designs, die die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien im Automobilsektor fördern.

Kontaktieren Sie bitte unsere Automobilexperten für weitere Informationen über Lösungen für wasserstoffbetriebene Autos!

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