Prozesseinflüsse auf die Qualität von Wasserstoff-Druckbehältern aus Faserverbundkunststoffen

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Herstellung von Wasserstoff-Drucktanks im Nasswickelverfahren | Foto: Mercedes Benz

Einbauposition in einem PKW mit Brennstoffzellentechnik | Foto: Mercedes Benz

Die Brennstoffzellentechnik wird ein fester Bestandteil der zukünftigen Mobilität sein. Aktuelle Forschungsvorhaben zielen unter anderem auf die Senkung der Material- und Prozesskosten bei der Herstellung von Typ-4-Wasserstoff-Druckbehälter ab. Auf Grund von Fertigungsungenauigkeiten im Nasswickelverfahren müssen diese zur Erreichung der geforderten mechanischen Eigenschaften bisher noch deutlich überdimensioniert werden, was unnötig hohe Kosten nach sich zieht. Zudem resultiert aus dem überflüssigen Materialeinsatz eine vermeidbare Umweltbelastung.

Ein signifikanter Beitrag zur Material- und daher auch Kostenreduktion kann durch eine Steigerung des Verständnisses über prozessseitige Einflüsse auf den Laminataufbau durch inlinefähige Qualitätssicherungssysteme geleistet werden. Beispielsweise ist durch eine Erhöhung und Homogenisierung des Faservolumengehaltes eine Steigerung des Materialausnutzungsgrades der besonders kostenintensiven Kohlenstofffasern denkbar.

Aktuell entwickeln wir am IKV in Zusammenarbeit mit namenhaften Automobilherstellern verschiedene optische Messsysteme und Datenverarbeitungsalgorithmen mit dem Ziel, die Faserband- und Behältergeometrie prozessbegleitend zu erfassen, um letztendlich Optimierungen am Prozess durchzuführen. Das Ziel deiner Arbeit ist die quantitative Analyse von Effekten verschiedener Prozess- und Maschinen-parameter auf den Laminatdickenzuwachs bei der Druckbehälterfertigung. Dafür wurden in vorangegangenen Forschungsarbeiten bereits inlinefähige Messsysteme entwickelt, die, zusammen mit einer modernen robotergeführten Nasswickelanlage, für dich betriebsbereit zur Verfügung stehen.

Wenn dich das Thema prinzipiell interessiert, stehe ich dir gerne zur Diskussion aktueller Fragestellungen oder tiefergehenden Erläuterung der Thematik zur Verfügung. Wir würden uns freuen, wenn du in diesem interessanten und zukunftsträchtigen Forschungsfeld mit uns zusammenarbeiten möchtest!

Ansprechpartner
Robert Müller, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28330
E-Mail: robert.mueller@ikv.rwth-aachen.de