Die Integration derzeitiger Gastankkonzepte im Fahrzeug ist aufgrund der Nutzung von zylindrischen Gasspeichern schwierig und der vorhandene Bauraum nur schlecht genutzt. Am DLR wurde das Prinzip des Wabentanks entwickelt, welches eine Anpassung eines Druckspeichers an einen gegebenen Bauraum ermöglicht. Bei ausreichender Dimensionierung hat ein Wabentank nach theoretischen Berechnungen in der Ebene, im rechteckigen Bauraum betrachtet, einen Volumenzuwachs von 15 % im Vergleich zu einem CNG-4 Tank nach dem Stand der Technik bei nahezu identischem Gewicht. Der wirkliche Vorteil des Wabentanks wird jedoch erst bei komplexen Bauraumgeometrien deutlich. In Axialrichtung sind unterschiedliche Längen einzelner Zellen denkbar. Im Querschnitt kann der Wabenaufbau an vorgegebene Bauräume durch eine Kombination der unterschiedlichen Wabengeometrien angepasst werden und diesen besser ausnutzen als die Kombination mehrerer zylindrischer Tanks. In einem realen Bauraum wurde gezeigt, dass im Vergleich zu eingesetzten Stahlflaschen 38 % mehr Volumen im selben Bauraum untergebracht werden kann. Im weiteren Vorgehen sind Schwerpunkte auf eine Zellverbindung, einen dauerhaltbaren Liner und den Faserverbundaufbau zu legen. Es gilt zu klären, wie die Zellverbindung kostengünstig, großserientauglich und sicher konstruktiv umgesetzt werden kann. Beim Liner spielt die Herstellung und die Dauerhaltbarkeit (10000 Zyklen / Temperaturwechseltest) eine wichtige Rolle. Auch den Aufbau des Faserverbundanteils gilt es im Hinblick auf eine weitere Gewichtseinsparung/Speichervolumenvergrößerung zu optimieren und eine industrielle Herstellbarkeit aufzuzeigen. Die möglichen Werkstoffsysteme, Fertigungstechniken und prototypischen Herstellungsverfahren, die die Realisierung eines ersten Funktionsmusters ermöglichen, werden beschrieben. Die grundsätzliche Tauglichkeit der Bauweise wurde durch eine, in Anlehnung an die Berstprüfung der ECE Regelung Nr. 110, zerstörende Prüfung erbracht.
Zukunftsweisende Gastankstruktur in Wabenbauweise "proof of principle"
2011
14 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Conference paper
German
Zukunftsweisende Gastankstruktur in Wabenbauweise proof of principle
Automotive engineering | 2011
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