Maschinenbauer forscht an Behältern für Wasserstoff für Nutzfahrzeuge

Voith setzt auf grünen Wasserstoff

Um den globalen Klimakollaps zu verhindern, muss der weltweite Ausstoß von Treibhausgas massiv reduziert werden. Etwa die Hälfte der weltweiten CO₂-Emissionen lassen sich alleine auf die Industrie und den Transport zurückführen. Es bedarf also ressourcenschonender Technologien. Hier kommt Wasserstoff als Energieträger der Zukunft ins Spiel. Grüner Wasserstoff kann in Zukunft als nachhaltiger Energieträger genutzt werden, um Öl, Kohle oder Erdgas zu ersetzen.

Produktion eines Tankmoduls am Voith Standort Garching

Wasserstoff hat den Vorteil, dass aus erneuerbaren Energien erzeugter grüner Strom speicherbar und transportierbar gemacht werden kann. Dadurch können räumliche und zeitliche Lücken in der Energieversorgung überbrückt werden. Besonders für die Bereiche Transport und Industrie ist das eine wertvolle Eigenschaft. Im Schwerlastverkehr haben Wasserstoffantriebssysteme daher klare Vorteile gegenüber reinen Elektroantrieben.

Für Voith ist das Thema Wasserstoffgewinnung und Wasserstoffnutzung von großer Bedeutung und wird intensiv verfolgt. Die Anknüpfungspunkte sind vielfältig und reichen von der Herstellung bis zum Verbraucher. Grüner Wasserstoff kann beispielsweise durch Wasserkraftanlagen von Voith produziert werden. Aber auch innovative Antriebskonzepte für die Industrie und Nutzfahrzeuge sind Teil des Produktportfolios. Hiermit leistet Voith einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung und ist einer der Innovationsführer auf diesem Gebiet.

Wasserstoff-Speicherung in Hochdruckbehältern

Eines der Highlight-Projekte des Unternehmens ist ein Wasserstoff-Tanksystem für Nutzfahrzeuge, das insbesondere den Schwerlastverkehr nachhaltiger gestalten soll. Über lange Jahre fristete die Brennstoffzelle als Antriebskonzept für Fahrzeuge ein Nischendasein. Doch seit ein bis zwei Jahren rückt die auf Wasserstoff basierende Variante der E-Mobilität immer stärker in den Fokus von Politik und Wirtschaft. Denn Wasserstoff hat etwa bei vielen Nutzfahrzeuganwendungen im Offroad- und Schwerlastbereich deutliche Vorteile gegenüber anderen Energieträgern – technologisch, aber auch bei den Betriebskosten.

„Mithilfe von Wasserstoff lassen sich große Mengen erneuerbarer Energie speichern und transportieren“,

sagt Patrick Seidel, verantwortlich für das Wasserstofftanksystem bei Voith.

Um Wasserstoff an Bord eines Fahrzeugs nutzen zu können, muss er in kleineren Mengen gespeichert werden. Das gelingt durch extra entwickelte Gasspeichertanks. Diese müssen hohen Sicherheitsstandards genügen, da sie mit bis zu 700 bar hochentzündlichen Wasserstoff betankt werden. Gerade bei Was

serstofffahrzeugen muss ein solcher Tank auch Unfällen standhalten.

Voith arbeitet bereits seit einiger Zeit an der nächsten Generation der Wasserstoff-Hochdruckbehälter für Brennstoffzellen-Fahrzeuge, die eben diese Anforderungen erfüllen. Der innere Teil des Tanks besteht dabei aus Kunststoff. Um den inneren Teil herum wird kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) gespannt. Dadurch werden die neuen Tanks günstiger, leichter und belastbarer. Das konzipierte System basiert auf einem 700-Bar-Typ-IV-Druckbehälter aus einem CFK-Material, der speziell für den Einsatz in Nutzfahrzeugen konzipiert wurde.

Erstmals kommen bei der Fertigung sogenannte „TowPregs“ zum Einsatz:

„Mit diesen vorimprägnierten Fasern setzen wir einen neuen Standard. Wir stellen diese selbst her und können damit auch die Materialparameter ideal für diese herausfordernde Anwendung einstellen“,

so Seidel. Auch der modulare Aufbau des Systems steht weit oben auf der Agenda des Entwicklerteams. Dadurch kann das Layout des Systems einfach an die individuellen Kundenanforderungen angepasst werden und steht prinzipiell jedem Fahrzeughersteller zur Verfügung.

„Unsere Technologie ist zudem gut skalierbar. Wir gehen davon aus, dass sich auch Tankstellenbetreiber für das Speichersystem interessieren.“

Denn für den Erfolg des Wasserstoffantriebs ist ein zuverlässiges Versorgungsnetz eine zwingende Voraussetzung.

Die ersten Entwicklungsstufen hat das Konzept bereits erfolgreich hinter sich gebracht und erste Kunden für Pilotprojekte wurden gefunden. Der Start der industriellen Fertigung des Systems ist für Anfang 2025 vorgesehen. Auch auf den anderen Gebieten der Wasserstoff-Wertschöpfungskette macht Voith konstant Fortschritte auf dem Weg zur Marktreife.