Erfolgreiche Entwicklung eines LKW-Kraftstofftanks für Flüssigwasser­stoff zusammen mit der Daimler Truck AG

Im vergangenen Semester ist an der Professur ein vier Jahre andauerndes Entwicklungsprojekt unter der Federführung der Daimler Truck AG erfolgreich abgeschlossen worden. Zusammen mit dem Zulieferer SAG Innovation GmbH (Salzburger Aluminium Group), sesshaft im österreichischen Lend, wurde ein LKW-Kraftstofftank für Flüssigwasserstoff entwickelt. Der Erfolg kann sich sehen lassen und ist Thema aktueller Daimler Truck Pressemitteilungen (s.u.).

Mit dem Ziel bis zum Jahr 2039 in den globalen Kernmärkten nur noch Neufahrzeuge anzubieten, die im Fahrbetrieb CO2-neutral sind, setzt Daimler Truck neben batterieelektrischen Antrieben auch auf wasserstoffbasierte Antriebe – und hierbei, im Gegensatz zu anderen Herstellern, auch auf Wasserstoff in tiefkalt-flüssiger Form. Gegenüber der üblichen Speicherform als Hochdruckgas bei Umgebungs­temperatur sind hier viel größere Speicherdichten realisierbar. So groß, dass Reichweiten von bis zu 1000 km und mehr auch im Bereich der Schwerlast-Zugmaschinen möglich sind. Großskalig gedachte Lieferketten für Grünen Wasserstoff kommen ohne die Flüssigphase sowieso nicht aus. Unter dieser Prämisse spart das Konzept bereits energieintensive Umwandlungsschritte.

Dass ein Tankkonzept mit Wasserstoff tiefkalt-flüssig im Fahrzeugbereich realisierbar ist, wurde bereits 2005 von BMW gezeigt. Eine Kleinserie von Personenkraftwagen nutzte flüssigen Wasserstoff als Kraftstoff, damals mit 7 kg Tankinhalt. Der LKW verlangt 80 kg Wasserstoff pro Tankladung, welcher bei -253 °C zu speichern ist.

Der Schwerlastverkehr bringt dabei besondere Herausforderungen mit sich. Das entwickelte System muss eine große Bandbreite an Betriebspunkten abdecken und gleichzeitig den hohen Anforderungen des LKW-Straßenverkehrs gerecht werden. Eine Vielzahl kryotechnischer Detailprobleme wurde an der Professur bearbeitet und gelöst. So bedarf es bereits ausgefallener Technik zur Bestimmung von Fluidzuständen und Füllstand. Die Isolation zur Minimierung des Wärmeeintrags ist naturgemäß ein zentraler Punkt bei der Entwicklung solcher kryotechnischen Systeme. Gleichzeitig zu beachten sind jedoch Sicherheit, Straßentauglichkeit, Straßenzulassung, Fertigbarkeit, bestmöglicher Funktionalität und Effizienz. Selbst die spätere Serientauglichkeit wurde bereits berücksichtigt.

Umso erfreulicher gestaltete sich die abschließende und erfolgreiche Testphase. Seither absolviert der Brennstoffzellen-Prototyp Mercedes-Benz GenH2-Truck intensive Testfahrten auf der Teststrecke in Wörth, sowie auf öffentlichen Straßen. Damit ist die Geschichte jedoch nicht beendet. In Hinblick auf eine einfache und schnelle Betankung wird nunmehr von Daimler Truck und Linde an der sogenannten „subcooled“ liquid hydrogen (sLH2-) Technologie gearbeitet, welche zudem eine noch höhere Speicherdichte und einfachere Betankung ermöglicht.

Ein Maximum an Zusammenarbeit und Transparenz innerhalb dieses Entwicklungsfeldes ist angestrebt, um mit einer Vielzahl an Partnern einen globalen Massenmarkt für Flüssigwasserstofftechnologien zu etablieren. Der Serienstart für wasserstoffbasierte Lkw von Daimler Truck ist für die zweite Hälfte des Jahrzehnts vorgesehen.

Weitere Informationen und Pressemitteilung: https://media.daimlertruck.com/marsMediaSite/ko/de/51975637