47. Internationales Wiener Motorensymposium

Mobile 700-bar-Wasserstoffbetankung und On-Board-Druckhaltung unter Verwendung eines hydraulischen Flüssigkolbenkonzepts

Autoren

S. Schwarcz, C. Nagl, A. Ibrisevic, MAT Energy Systems GmbH, Wien

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die Dekarbonisierung von Non-Road Mobile Machinery (NRMM), die an abgelegenen und häufig wechselnden Einsatzorten betrieben wird, erfordert Wasserstoff-Betankungslösungen, die eine 700-bar-Betankung bei begrenzter Infrastruktur ermöglichen. In diesem Beitrag wird ein mobiles 700-bar-Betankungskonzept vorgestellt, das den Abgabedruck hydraulisch über ein Flüssigkeits-Verdrängungsprinzip (Flüssigkolben) mit direktem Flüssigkeits-Wasserstoff-Kontakt erzeugt.

Ziel des Ansatzes ist es, den nutzbaren Anteil des transportierten Wasserstoffs zu maximieren. Gleichzeitig wird die Abkühlung des Restgases während der Entspannung in den Speichern als intrinsischer Effekt genutzt, um den Temperaturanstieg im Fahrzeugtank bei Schnellbetankung zu begrenzen. Ein Vier-Zylinder-Systemmodell wurde in Simcenter Amesim implementiert und an der Dispenserschnittstelle mit gemessenen 700-bar-Betankungsdaten abgeglichen. Bei einer Umgebungstemperatur von −0,3 °C betankt das vorgeschlagene Konzept ein repräsentatives Drei-Zylinder-Fahrzeugspeichersystem mit knapp 1,1 m³ Füllvolumen von 16,1% auf 99% Füllstand in 11,8 min und erreicht dabei eine Endtanktemperatur von 53,5 °C. Unter denselben Randbedingungen ergibt der Referenzfall 41,6 °C mit Vorkühlung und 62,3 °C ohne Vorkühlung, was darauf hinweist, dass der intrinsische Kühleffekt im untersuchten Szenario den externen Kühlbedarf reduzieren kann.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/s9qk-5goq

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