Tanksystems für Wasserstoff in mobilen Verbrennungsmaschinen
H2 Metastore: Entwicklung eines hybriden metallischen Tanksystems zur Speicherung und Verwendung von komprimiertem Wasserstoff in mobilen Verbrennungsmaschinen
Im Rahmen der Energiewende spielt das Speichersystem für alternative, wasserstoffbasierte Kraftstoffe eine zentrale Rolle.
Der Umstieg auf CO₂-neutrale Energieträger wie Wasserstoff, Methanol oder Ammoniak gelingt nur, wenn Speicherung und Betankung sicher, zuverlässig und mit hoher Energiedichte erfolgen.
Wasserstoff besitzt eine höhere Energiedichte pro Masse als Erdgas oder Diesel und lässt sich in Tanks speichern und über vorhandene Infrastrukturen verteilen.
Da gasförmiger Wasserstoff bei Umgebungsdruck rund siebenmal mehr Raum als Erdgas einnimmt, wird er bei -256°C flüssig oder unter 350–700 bar in CFK-Druckbehältern gespeichert.
Diese sind jedoch teuer, energieintensiv in der Herstellung, schwer recycelbar und erfordern wegen geringer Wärmeleitfähigkeit eine aufwändige Vorkühlung beim Betanken.
Zudem mindert der für Brennstoffzellen und Verbrennungssysteme notwendige Restdruck die nutzbare Kapazität, was größere und teurere Tanks erfordert.
Eine nahezu vollständige Entleerung des Tanks würde die Effizienz deutlich steigern. Das Forschungsprojekt H2-Metastore greift diese Herausforderungen auf und entwickelt ein mobiles metallisches Speichersystem speziell für schwere Nutzfahrzeuge wie Flughafen- oder Hafenfahrzeuge sowie Baumaschinen.
Diese Fahrzeugtypen unterscheiden sich in Bauform, Gewicht und Einsatzprofil deutlich von PKW und LKW und wurden bislang in der Tankentwicklung kaum berücksichtigt.
Ziel ist ein robustes, kostengünstiges und vollständig recycelbares Wasserstofftanksystem, das bei der Produktion geringere CO₂-Emissionen verursacht und die nahezu vollständige Nutzung des gespeicherten Wasserstoffs ermöglicht.
Im Projekt wird das Konzept exemplarisch für einen Flugzeugschlepper ausgelegt und auf vergleichbare Fahrzeugkategorien übertragbar gemacht.
