2018-01-01  –  2021-12-31

604.007,00 EUR

Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt, Stuttgart, Baden-Württemberg

03ETB006B

Wasserstoffspeicher - Weitere Technologien und nicht zugeordnet [EA2229]

01181965/1  –  MatHyP- Werkstofftechnik für Wasserstoff-Hochdruckkomponenten

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Die Wasserstofftechnologie liefert einen essenziellen Beitrag zur umweltschonenden Mobilität und Energieversorgung der Zukunft. Für eine breite Markteinführung der Wasserstofftechnologie, insbesondere der mobilen Brennstoffzelle, fehlt es jedoch noch an kostengünstigen und zuverlässigen Systemkomponenten. Die Zuverlässigkeit spielt vor allem bei wasserstoffführenden metallischen Komponenten eine wesentliche Rolle, denn Wasserstoff kann sich schädigend auf den Werkstoff auswirken und sowohl Festigkeit als auch Lebensdauer der Bauteile stark reduzieren (ögP MatFuel). Druckführende Komponenten stellen beim Versagen ein Gefährdungspotential dar und müssen daher über die komplette Lebensdauer abgesichert werden. Die Zielsetzung des Projektes ist daher, Werkstofftechnik und Absicherungsmethoden bereitzustellen, um zuverlässige und kostengünstige Komponenten für den Einsatz in Wasserstoff zu entwickeln. Der Fokus liegt hierbei vor allem auf Wasserstoffhochdruckkomponenten wie beispielsweise Ventile, Sensoren und Druckregler. Durch den hohen Wasserstoffdruck werden diese Komponenten besonders stark beansprucht und es bestehen hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Werkstoffe. Hier werden aus Kosten- und Gewichtsanforderungen höherfeste Werkstoffzustände benötigt. Auch die Absicherung dieser Komponenten über einen breiten Temperaturbereich hinweg muss gewährleistet sein. Daraus ergeben sich aus der Gesamtzielsetzung folgende Arbeitsziele: - Entwicklung eines Prüfkonzeptes für Werkstoffe zur Anwendung in Hochdruckkomponenten durch Ableiten des Werkstoffverhaltens und von Schädigungsmodellen bei verschiedenen Wasserstoffdrücken - Erarbeitung einer Auslegungsmethodik mit Fokus auf den Wasserstoffhochdruckbereich unter Berücksichtigung des Temperatureinflusses - Entwicklung und Bewertung höherfester Werkstoffe und Werkstoffzustände hinsichtlich Wasserstoffbeständigkeit zum kostengünstigen und zuverlässigen Design hochbeanspruchter Brennstoffzellenkomponenten.