EU-Projekt COSMHYC kombiniert erstmals Metallhydrid-basierten Kompressor mit mechanischem
Ob sich wasserstoffbetriebene Fahrzeugen auf europäischen Straßen durchsetzen, hängt stark von einem gut ausgebauten Netz effizient funktionierender Tankstellen ab, die Wasserstoff günstig anbieten. Um dieses Ziel durch die Entwicklung einer kombinierten Kompressionslösung, basierend auf einem mechanischen Kompressor und einem Metallhydrid-Kompressor, zu verwirklichen, ging das EU-Projekt COSMHYC im Januar 2017 an den Start. Diese neue Lösung wird den Betankungsprozess erheblich erleichtern und den Wasserstoffpreis bis zu einem Viertel senken.
In der ersten Hälfte des Projekts mussten hauptsächlich die technischen Voraussetzungen für die beiden Kompressoren definiert werden. Das Konsortium beschloss nach Untersuchung verschiedener Anwendungen der Wasserstoffverdichtung, die Entwicklung auf die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen, -Bussen und Zügen sowie für die Betankung von Druckwasserstoff-Trailern auszurichten. Die hybride Kompressionslösung wird daher darauf ausgelegt sein, Wasserstoff aus allen möglichen Quellen – einen Druck von über 20 bar vorgesetzt – bei 700 bar bereitzustellen.
Auf Basis der durch die Münchner Ludwig-Bölkow-Systemtechnik festgelegten technischen Voraussetzungen hat das COSMHYC-Team mit den technischen Entwicklungen begonnen und den Entwurf für die hybride Kompressionslösung sowie die dazugehörenden Komponenten finalisiert.
Größere Kapazität, höhere Effizienz und Langlebigkeit bei geringeren Produktionskosten:
Nach wenigen Monaten der Entwicklung konnten bereits signifikante Fortschritte bei der Leistungsfähigkeit des mechanischen Kompressors erzielt werden. Das Design wurde optimiert, um ein höheres Kapazitätsvolumen sowie Leistungssteigerungen bezüglich der Energieeffizienz und Langlebigkeit zu erzielen. Dies trägt zur Senkung der Betriebskosten von Wasserstofftankstellen bei.
Darüber hinaus ist es durch eine gezielte Verbesserung der Komponenten gelungen, den Lärmpegel des Kompressors zu reduzieren. Dafür arbeitete das Projektteam an einem robusten Rahmen für den Kompressor, der Vibrationen an einen festen Grund ableitet. Neben den Entwicklungen am mechanischen Kompressor, wurden innovative Materialien für den Metallhydrid-Wasserstoffkompressor identifiziert, die erhebliche Einsparungen bei den Produktionskosten ermöglichen werden. Außerdem wurde das Design des Kompressors an die spezifischen Forderungen für größere Durchflussmengen angepasst.
„Das COSMHYC-Projekt hat bislang sehr gute Ergebnisse erzielt. Als nächste Schritte stehen nun die Konstruktion und der Test der Prototypen an“, resümiert der Koordinator von COSMHYC, David Colomar, vom Europäischen Institut für Energieforschung (EIFER).
Hintergrund
Im EU-Projekt COSMHYC arbeiten fünf europäische Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen an der Entwicklung von innovativen Kompressionslösungen für eine kostengünstigere Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen. Für den nachhaltigen Markterfolg der Wasserstoffmobilität ist eine Reduzierung der Betankungskosten von hoher Bedeutung. Hierbei kann eine Optimierung des Kompressionsvorgangs, der beim Tanken von Wasserstoff erforderlich ist, einen entscheidenden Beitrag leisten. Im Fokus des Projekts steht daher die Weiterentwicklung der Wasserstoffverdichtungstechnologie durch eine Kombination von mechanischen und auf Metallhydrid-basierenden Wasserstoffkompressoren. Ziel ist es, mithilfe der dadurch ermöglichten Vereinfachung und Vergünstigung der Betankung, den Durchbruch der Wasserstoffmobilität in Europa zu beschleunigen. COSMHYC wird vom Europäischen Institut für Energieforschung (EIFER ) aus Karlsruhe koordiniert und für drei Jahre (2017-2019) mit 2,5 Mio. Euro im Rahmen von Horizont 2020 (Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking unter grant agreement No 736122) von der EU gefördert. Die Steinbeis 2i GmbH ist für die Außendarstellung des Projekts und die Verbreitung und Verwertung der Projektergebnisse verantwortlich. Weitere Partner sind MAHYTEC SARL; Nel Hydrogen und die Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH.
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