BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
EU-Projekt will leichtere Wasserstofftanks ermöglichen
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Berlin, 28.08.2020. Im Rahmen eines EU-Projekts, hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zusammen mit Partnern ein neues Modell entwickelt, um die Alterung von kohlenstofffaserverstärkten Wasserstofftanks zu simulieren. Die Methode ermöglicht es, die optimale Wandstärke der Behälter zu ermitteln und damit Material und Kosten einzusparen.
Um die Klimaschutzziele der EU zu erreichen, setzt die Automobilbranche verstärkt auf den Leichtbau. Der Einsatz von leichten Materialien und insbesondere faserverstärkten Verbundwerkstoffen gilt als Schlüsseltechnologie zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Auch in Brennstoffzellen-Autos werden Composite eingesetzt: als Speicher für Wasserstoff.
Gegenwärtige Verbunddruckbehälter als Tanks für Wasserstoffautos müssen jedoch in vielen Fällen überdimensioniert ausgelegt sein, um die Sicherheitsanforderungen erfüllen zu können. Das macht die betreffenden Tanks unnötig schwer und kostspielig.
Im Projekt FiBreMoD (Fibre Break Models for Designing novel composite microstructures and applications) wurde jetzt ein Simulationstool entwickelt, mit dem die Konstruktion von Verbundzylindern für Wasserstoffautos optimiert werden kann. Das Modell erlaubt es, das Verhalten ausgehend von einzelnen Faserbrüchen zu simulieren und Vorhersagen zur Festigkeit der Behälter zu treffen. So kann die Wandstärke der Druckbehälter auf ein sicheres Minimum reduziert werden.
"Wasserstoffautos sind immer noch sehr teuer in der Herstellung, insbesondere auch aufgrund der teuren Gasspeicher", so Georg W. Mair, Projektleiter der BAM. "Mit diesem Modell können wir Detailinformationen und Hinweise für Hersteller und Regelsetzer bereitstellen, die die Konstruktion von leichten Druckgasbehältern verbessern werden."
Validiert wird das Simulationstool anhand empirischer Daten der BAM. Diese basieren insbesondere auf Untersuchungen zur Berstfestigkeit von Druckbehältern aus Verbundwerkstoffen aber auch auf zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Detektion kleinster Brüche.
Das FiBreMoD-Projekt bringt zwölf europäische Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammen, um gemeinsam Modelle zur Festigkeitsbestimmung und Alterungsvorhersage von Verbundbehältern zu erarbeiten und die Forschungsergebnisse in die Praxis zu überführen.
Mehr Informationen zum Projekt finden Sie auf https://fibremodproject.eu/.
Kontakt: Referat Kommunikation, Marketing Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) T: + 49 30 8104-1013 presse@bam.de www.bam.de Über die BAM Die BAM gewährleistet Sicherheit in Technik und Chemie. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Die BAM forscht, prüft und berät zum Schutz von Mensch, Umwelt und Sachgütern. Im Fokus aller Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen. Dazu werden Substanzen, Werkstoffe, Bauteile, Komponenten und Anlagen sowie natürliche und technische Systeme von volkswirtschaftlicher Dimension und gesellschaftlicher Relevanz erforscht und auf sicheren Umgang oder Betrieb geprüft und bewertet. Die BAM entwickelt und validiert Analyseverfahren und Bewertungsmethoden, Modelle und erforderliche Standards und erbringt wissenschaftsbasierte Dienstleistungen für die deutsche Wirtschaft im europäischen und internationalen Rahmen. Sicherheit macht Märkte. Die BAM setzt und vertritt für Deutschland und seine globalen Märkte hohe Standards für Sicherheit in Technik und Chemie zur Weiterentwicklung der erfolgreichen deutschen Qualitätskultur "Made in Germany".