Metallisches Wasserstoff Hochdruckspeichersystem für mobile Brennstoffzellenanwendungen 2025+

Die wesentliche Herausforderung auf dem Weg zur Anwendung der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie im Pkw ist die bisher schwierige Integration des heutigen Tankkonzepts in die Fahrzeugarchitektur. Die heute am Markt verfügbaren CFK Tanks zur gasförmigen Speicherung von Wasserstoff bei 700 bar sind teuer, großvolumig und sperrig. Diese Tanks vom Typ IV sind in zukünftigen BEV (Battery Electric Vehicle) Plattformen nur sehr schwierig und unter hohen Zusatzkosten integrierbar.
Der im Rahmen des Projekts HySteelStore verfolgte innovative Ansatz eines modularen Tanksystems basierend auf einzelnen Speicherkörpern aus nahtlosen Stahlrohren ist für den Einbau in zukünftigen Chassis mit Batteriebaukasten im Unterboden geeignet. Der stahlbasierte Ansatz bietet ein Kostensenkungspotential bei der Tankbehälterherstellung von bis zu 30 % gegenüber kohlefaserbasierten Tanks und darüber hinaus weitere entscheidende Vorteile. So ist der CO2-Eintrag des Stahltanks über die Lebensdauer signifikant geringer als der des CFK-Tanks. Dies wird durch die hohe Recyclingquote von über 80 % und eine vollständige Kreislaufwirtschaft für die beim Stahltank eingesetzten Rohstoffe ermöglicht. Des Weiteren besteht die Möglichkeit auf die aufwändige Vorkühlung des Wasserstoffs an der Tankstelle zu verzichten. Dies vereinfacht die Infrastruktur und senkt die Wasserstoffkosten aufgrund verbesserter Energieeffizienz wesentlich. Das höhere Gewicht des Stahltanksystems steht einer direkten Integration in ein BEV Chassis nicht im Weg, da das Fahrzeug auf das Batteriegewicht ausgelegt ist, was in etwa dem Gewicht des Brennstoffzellensystems plus Stahltank entspricht.
Ziel des Projekts ist der Aufbau eines Minimum Viable Products, das alle wesentlichen Funktionen eines Tanksystems erfüllt und dessen Zuverlässigkeit und Sicherheit gemäß den Anforderungen des Regelwerks ECE R134 nachgewiesen ist. Ausgehend von qualitativ hochwertigen Präzisionsstahlrohren aus niedrig legiertem Stahl werden in mehreren Prozessschritten hochfeste Speicherzylinder gefertigt. Aus diesen Speicherzylindern wird zusammen mit Ventilen, Sensorik und Steuergerät ein modulares Tanksystems aufgebaut. Die Möglichkeit zur Betankung und dosierten Entnahme von Wasserstoff aus dem Tanksystem während des Betriebs wird durch entsprechende Versuchsreihen auf den Prüfstanden nachgewiesen. Da das Projekt auf einer guten technologischen Ausgangsbasis der beteiligten Projektpartner aufbaut, wird in diesem Vorhaben ein TRL 6 angestrebt.

Förderkennzeichen
03B10112

Partner Laufzeitbeginn Laufzeitende Fördersumme
Robert Bosch GmbH01.09.2031.08.232.938.538,00 €
Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH01.09.2031.08.23170.083,00 €
3.108.621,00 €

Zuordnung zu Forschung und Entwicklung