Innenverstärkter Druckbehälter

Projektzeitraum:
2004-2006

Im Rahmen des FuE Projektes „Innenverstärkter Druckbehälter“ wurden Hochdruckbehälter mit einem neuartigen Konstruktionsprinzip entwickelt. Die Behälter aus faserverstärktem Kunststoff bestehen aus mechanisch entkoppelten Teilsystemen, die separat die axialen und tangentialen Lasten aufnehmen. Im Behälter entstehen nur eindimensionale Beanspruchungszustände. Die Behälter besitzen somit ein hohes Leichtbaupotential, da das Composite Material nur in Faserrichtung beansprucht wird. Das Ziel bestand darin, Behälter für die Speicherung hochkomprimierter Gase zu entwickeln, die das gleiche energetische Speichergewicht bzw. Speichervolumen erreichen welches mit bislang verwendeten flüssigen Energiespeichern (Benzin, Diesel) erzielt wird.

Es wurden umfangreiche Arbeiten zur Entwicklung der Fertigungstechnologie sowie der Behälteroptimierung durchgeführt. Zur Stabilisierung des Fertigungsprozesses wurde die Wickelvorrichtung komplett neu gestaltet. Es wurden neue Wickelstrategien entwickelt und umgesetzt. Durch die verbesserte Wickeltechnologie wurde es möglich, leichtere Behälter (aufgrund geringerer Fertigungstoleranzen) mit sehr gutem Reproduzierbarkeitsgrad zu fertigen. Kernpunkt der Entwicklungsarbeiten waren Themen wie Permeationseigenschaften und Gestaltung des Dichtungssystems. Die Entwicklungen wurden durch FE-Berechnungen begleitet und abschließend durch Tests überprüft.

Im Vergleich zum Projektbeginn ist der Bedarf an leichten Hochdruckbehältern noch deutlich gestiegen.