Abschlussbericht zum Teilvorhaben "Entwicklung und Evaluierung von Harzformulierungen sowie Sensorkonzepten zur Integration von gedruckter Sensorik in Wasserstoffdrucktanks" im Verbundprojekt: Direkte Implementierung von smarten Sensoren für das Structural-Health-Monitoring von duroplastischen H2-Drucktanks DSDS-H2

Abstract

Das Ziel des Teilvorhabens des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP bestand in der Entwicklung geeigneter Materialsysteme und Sensorkonzepte zur direkten Integration gedruckter Sensorik in duroplastische Wasserstoffdruckbehälter. Im Mittelpunkt standen die Entwicklung und Charakterisierung geeigneter Harzformulierungen, die Entwicklung additiv gefertigter Sensorstrukturen sowie deren werkstoffgerechte Integration in faserverstärkte Verbundstrukturen. Darüber hinaus sollten geeignete Fertigungs- und Integrationsprozesse entwickelt sowie die sensorintegrierten Strukturen experimentell und numerisch untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt des Teilvorhabens war die Auslegung und Simulation eines Demonstrator-Druckbehälters zur Identifikation geeigneter Sensorpositionen sowie die Herstellung und experimentelle Erprobung von Basisdemonstratoren und eines Funktionsdemonstrators. Ziel war es, die Machbarkeit einer direkten Integration gedruckter Sensorik in duroplastische Hochdruckbehälter nachzuweisen und deren Potenzial für ein Structural-Health-Monitoring-System zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung zu bewerten. Das Teilvorhaben war Bestandteil des Verbundprojektes "Direkte Implementierung von smarten Sensoren für das Structural-Health-Monitoring von duroplastischen H₂-Drucktanks (DSDS-H₂)". Gemeinsam mit den Projektpartnern Baltico GmbH, Sensical GmbH sowie BBF Elektrotechnik GmbH wurden die Voraussetzungen für ein hybrides Structural-Health-Monitoring-System geschaffen, das gedruckte Sensorik und faseroptische Sensorsysteme kombiniert und damit einen Beitrag zur sicheren und wirtschaftlichen Nutzung von Wasserstoffdruckbehältern leistet.