Speicherung

Gase werden vor allem in Beh?ltern bis zu 300 bar gespeichert, dank neuer Technologien und Materialien sind aber auch Drücke von über 700 bar realisierbar. Die volumetrische Energiedichte bei einem Druck von 300 bar oder 700 bar entspricht 20 kg/m? bzw. $40 kg/m?. Bei einem Enddruck von 300/800 bar werden etwa 10%/15% des Energiegehaltes von Wasserstoff verbraucht, was ein Nachteil der Druckspeicherung von Wasserstoff darstellt. Verhindert das Material des Druckspeichers die Diffusion von Wasserstoff, so kann dieser verlustfrei gespeichert werden, da es sich um ein geschlossenes System handelt.

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Beh?lter

Zur Speicherung von Wasserstoff k?nnen vier verschiedene Arten von Tanks zum Einsatz kommen. Die endgültige Wahl des Speichers h?ngt von der erforderlichen technischen Leistung und den damit verbundenen Kosten ab. Zus?tzlich wird die Auswahl des Materials durch Effekte wie Wasserverspr?dung oder Wasserstoffpermeation eingeschr?nkt.

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Beh?lter des Typs I speichern Wasserstoff bei einem Druck zwischen 150 und 300 bar; dieser Beh?ltertyp ist am weitesten verbreitet und am billigsten. Solche Druckbeh?lter werden meist aus niedrig legiertem Stahl und einem geringen Anteil von etwa 5% Chrom, Nickel oder Molybd?n hergestellt. Die leichte Formbarkeit und Schwei?barkeit des Materials ist ein Vorteil, aber es sind hohe Wandst?rken erforderlich, was diese Art von Beh?lter sehr schwer macht. Daher kann er nicht als Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Tanks des Typs III oder IV werden für Kfz-Anwendungen verwendet. Diese Tanks bestehen aus einer Auskleidung, die in direktem Kontakt mit dem Wasserstoff steht. Die Aufgabe der Auskleidung ist es, die Gasdichtigkeit zu gew?hrleisten und die Schnittstelle für die Tankventileinheit zu bilden. Die Auskleidung von Tanks des Typs III besteht in der Regel aus Aluminium und hat gegenüber Polymerauskleidungen den Vorteil, dass die Wasserstoffpermeation vernachl?ssigbar ist. Darüber hinaus wird der Innendruck durch eine metallische Auskleidung aufgefangen. Die Auskleidung von Beh?ltern des Typs IV bestehen in der Regel aus einem thermoplastischen Kunststoff (HDPE oder PA) und weisen die besten mechanischen Eigenschaften für einen Druckbeh?lter auf.

Um die erforderliche Festigkeit zu gew?hrleisten, wird der Liner mit Harz impr?gniert und nach der Herstellung mit Kohlenstofffasern beschichtet. Da Fasertypen wie Aramid- oder Glasfasern nicht die gleiche Steifigkeit, Festigkeit, Haltbarkeit und Kriechbest?ndigkeit wie Kohlenstofffasern aufweisen, werden Kohlenstofffasern trotz ihres hohen Preises bevorzugt.

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Vorteile

• Wasserstoff kann in dieser Form lange Zeit verlustfrei gespeichert werden.
• Hochdrucktanks eigen sich vor allem für kleine Volumina.

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Nachteile

• Im Vergleich zu flüssigem Wasserstoff hat Wasserstoff in Drucktanks eine relativ niedrige Energiedichte.
• Es sind keine Formtanks m?glich.