LeiWaCo - Entwicklung eines Leichtbau-Tanks für kryogenen Wasserstoff zum Einsatz in einer modularen, containerbasierten Versorgungseinheit - Untersuchung und Entwicklung des CFK-Werkstoffes; gefördert im Rahmen der Technologieoffensive Wasserstoff im 7. Energieforschungsprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Abstract

Im Verbundvorhaben LeiWaCo wurde ein thermoplastischer CFK-Wasserstofftank für die Speicherung von Flüssigwasserstoff (LH2) entwickelt für die Anwendung in einer neuen, branchenübergreifend modular einsetzbaren Logistiklösung in Form einer containerbasierten Transport- und Versorgungseinheit. Neben der modularen containerbasierten Lösung betrachtete das branchenübergreifend aufgestellte Konsortium die Adaption der entwickelten Technologien für Tanks in den Bereichen Straßenverkehr, Schifffahrt, Schienenverkehr und Luftfahrt. Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Speicherung von kryogenen Flüssiggasen in CFK-Speichern ist die Dichtigkeit des Materials, welche durch thermisch induzierte Mikrorisse im Material aufgrund der tiefen Speichertemperaturen von -253 °C beeinträchtigt werden kann. Im Projekt wurde durch einen neuartigen Materialansatz von thermoplastischen CF-Dünnschichtmaterialien, eine Technologie untersucht, um die Mikrorissbildung zu unterbinden und die Dichtigkeit über mehrere thermische Lastzyklen aufrecht zu erhalten. Für den Einsatz dieser Materialien wurden neue Konstruktions- und Berechnungsmethoden, geeignete Halbzeuge und Materialprüfverfahren sowie entsprechende Fertigungs- und Prüftechnologien entwickelt und angewendet. Im Rahmen des Projekts wurde die komplette Wertschöpfungskette abgedeckt und anhand von Demonstratoren validiert. Am Ende des Projekts stand ein Versuchsaufbau in der Einsatzumgebung an, um wesentliche Technikelemente in relevanter Umgebung zu erproben. Dies entspricht einem Technologiereifegrad von fünf (TRL 5), der die Basis für eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse darstellt.