Verbundprojekt: H2Hybridtank- Demonstration eines kostengünstigen hybriden Druck-Festkörper-Wasserstoffspeicherfunktionsmodells für zukünftige Anwendung im PKW; Teilvorhaben: Speicherwärmemanagement und Füllstandsmessung
Zeitraum
2018-01-01 – 2022-09-30
Bewilligte Summe
337.531,09 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETB002B
Leistungsplansystematik
Wasserstoffspeicher - Festkörper [EA2222]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Gegenüber heutigen Hochdruck-H2-Komposittanks soll durch einen wesentlich niedrigeren Beladedruck von höchstens 300 bar und eine preisgünstigere, recyclingfähige Tankhülle aus Stahl oder Aluminium eine deutliche Kostensenkung und bessere Lebenszyklus-Bilanz erreicht werden. Die vorgesehenen Leichtmetallhydridspeicher arbeiten bei Temperaturen bis von um 120°C, daher soll die vorhandene 'Abwärme' der Brennstoffzelle mit einer Temperatur um 75°C auf ein entsprechend höheres Temperaturniveau gepumpt werden. Ein Schwerpunkt dieses Teilvorhabens ist das Wärmemanagement. D.h. die Auswahl, Entwicklung, Optimierung und Identifizierung von Wärmetauschern, die die Wärme einer Hochtemperaturwärmepumpe in den Tank leiten sollen, um die Betriebstemperatur zu erreichen, und die Prüfung/Entwicklung einer Peltierelement getriebenen Wärmepumpe, um durch noch höhere Temperaturniveaus >120°C die Tankkapazität zu vergrößern. Weiterhin soll eine eichfähige Methode zur Messung des Beladungszustandes der Metallhydride zur Füllstandsmessung erarbeitet werden. 1. Phase (1 Jahr): Entwicklung detailliertes Systemkonzept für hybriden Druckwasserstoff-Metallhydridspeicher mit (i) Festlegung Leistungsprofil, Systemanforderungen und No/Go-Kriterien (ii) Konzeption einer Peltierelement getriebenen Wärmepumpe (iii) Aufbau und Test eines Wärmepumpen-Funktionsmodells (iv) Perfomanceabschätzung; Go/NoGo 2. Phase (3 Jahre): Konstruktion, Bau und Test des Wärmemanagements eines 5-kg-H2-Demonstrators mit Füllstandsbestimmung: (i) Optimierung der Wärmetauscher eines Modell-Tankmoduls (ii) Experimentelle Bestimmung des Verhaltens der Wärmetauscher im Modell-Tankmodul unter simulierten Fahrzeugbetriebsbedingungen (iii) Entwicklung der Füllstandsmessung anhand Messung des Beladungszustandes der Metallhydride (iii) Optimierung des Demonstrator-Tanksystems (iv) Studium der Funktionalität des Wärmemanagements und Füllstandsbestimmung des Demonstrator-Tanksystems unter simulierten Betriebsbedingungen.
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