smartVessel - Integration von faserbasierten Sensoren während der Herstellung von Wasserstofftanks

Das Ziel des öffentlich geförderten R&D Projekts smartVessel ist die Integration von faserbasierten Sensoren während der Herstellung von Wasserstofftanks zur intelligenten Zustandsüberwachung. Die SimpaTec übernimmt dabei hauptsächlich Aufgaben in Bereich der Struktursimulationen der Tankdesigns.

SmartVessel ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördertes Forschungsprojekt. Das Ziel des Projekts ist Integration von faserbasierten Sensoren während der Herstellung von Wasserstofftanks zu intelligenten Zustandsüberwachung.
Es ist absehbar, dass die Verwendung von Wasserstoff in naher Zukunft deutlich ansteigen wird, sei es als Alternativtreibstoff für Automobilanwendungen, Ersatz für Erdgas oder als Energiezwischenspeicher.
Die Speicherung von Wasserstoff ist dabei eine der Schlüsseltechnologien. Da Wasserstoff beim Umgebungsdruck eine sehr geringe Dichte hat, besteht bei Lagerung bei Umgebungstemperatur meist die Notwendigkeit den Volumenbedarf durch erhöhten Druck zu reduzieren. Die deswegen unter enormen Innendruck stehenden Wasserstoffbehälter stellen ein erhebliches Gefahrenpotenzial da. Aus diesem Grund müssen die Behälter in regelmäßigen Abständen aufwendig geprüft werden, was die Betriebskosten stark erhöht. Um das zu mittigeren wird in smartVessel die Technologie erforscht zu einer kontinuierlichen strukturellen Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring – SHM) mit Hilfe von im lasttragenden Behältermantel integrierter Glasfasern. Die an die Fasern angeschlossenen optischen Sensoren sind in der Lage zeitabhängige Daten zu liefern, deren Auswertung den Zustand des Behälters erfasst. Die SimpaTec begleitet diese Entwicklung mit Struktursimulationen der verschiedener Tankdesigns. Die Schwerpunkte liegen dabei bei der Festigkeitsanalyse der vorgeschlagener Tank-Designs und der möglichst zielführender Positionierung der Glasfasern im Tankmantel.