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Wasserstoff-Konsortium startet Entwicklung und Erprobung von Cryogas

Wasserstoff-Konsortium startet Entwicklung und Erprobung von Cryogas

Das Wasserstoff-Mobility Startup Cryomotive, der Nutzfahrzeughersteller MAN Truck & Bus, der Lkw- und Bus-Umrüster Clean Logistics, der Testexperte IABG und die Technische Universität München entwickeln gemeinsam einen ersten Cryogas-Wasserstoffgastank mit Betankungssystem für Wasserstoff-Lkw im Fernverkehr. Das Ziel sind 1000 km Reichweite pro Tankfüllung und eine Betankungszeit von gut zehn Minuten. Das Konsortium CryoTruck hat eine Inaussichtstellung von Förderung durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) mit Starttermin 1. Januar 2022 erhalten. Damit ist der Startschuss für das CryoTruck-Projekt erfolgt.

Das auf dreieinhalb Jahre angelegte Projekt CryoTruck mit einem Gesamtbudget von mehr als 25 Millionen Euro will sich auf die Entwicklung und Validierung einer ersten Technologiegeneration eines Speicher- und Betankungssystems für kryogenes Druckwasserstoffgas (Cryogas) in schweren Brennstoffzellen-Lkw konzentrieren.

„Mit alternativen Antrieben und Kraftstoffen wollen wir hin zur Nullemissionslogistik auf der Straße. Rund 90 Prozent der CO2-Emissionen im Verkehrssektor kommen vom Straßenverkehr, ein Drittel davon machen Lkw aus. Die Entwicklung und Erprobung von Wasserstoffgastanks und Betankungssystemen für Brennstoffzellen-Lkw im Fernverkehr sind ein richtiger und wichtiger Schritt für mehr Klimaschutz im Verkehr. Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse des Konsortiums, was Betankungszeit und Reichweite anbelangt.“ – Volker Wissing, Bundesminister für Digitales und Verkehr

Mit der laut dem Konsortium kostengünstigen, kompakten und leichten Cryogas Onboard-Speichertechnik und einem neu konzipierten energieeffizienten Schnellbetankungssystem für „tiefkaltes“ Wasserstoffgas sollen künftige Langstrecken-Wasserstoff-Lkw mit einer einzigen Betankung eine Reichweite von 1000 km erreichen und in zehn Minuten Wasserstoff nachtanken können.

Cryogas, ein kryogenes Druckgas mit sehr hoher Dichte, kann entweder aus flüssigem oder gasförmigem Wasserstoff erzeugt werden. Die Cryogas-Technik kann somit sowohl auf bestehende gasförmige Wasserstoffinfrastruktur aufsetzen als auch neu entstehende Flüssigwasserstoff-Infrastruktur für Nutzfahrzeuge nutzen.

Das CryoTruck-Konsortium bringt laut eigener Aussage führende Wasserstofftank- und -betankungs-, Test- und Nutzfahrzeugexpertise zusammen. Das Wasserstoff-Mobility Startup Cryomotive stellt im Projekt die Entwicklungs- und Fertigungsexpertise zur kryogenen Wasserstoff-Tank- und -Betankungstechnik. Der Nutzfahrzeughersteller MAN Truck & Bus und der schnell wachsende Brennstoffzellen-Lkw- und Busumrüster Clean Logistics, der Bestands-LKW von Diesel- auf Wasserstoffantrieb umrüstet, bringen das Integrations- und Erprobungs-Know-how für die Lkw-Versuchsfahrzeuge ein. Die IABG besitzt die nötige Expertise zum Testen der Tank- und Betankungstechnik. Drei Lehrstühle der Technischen Universität München unterstützen innerhalb des Konsortiums mit Know-how in den Bereichen Modellierung und Simulation, Konzeptentwicklung, Carbonfaser-Verbundwerkstoff- und Fertigungstechnik sowie Metallumformungstechnik.

Das CryoTruck-Konsortium hat die Bestätigung über die Förderabsicht des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) erhalten und das Projekt mit dem Jahresbeginn 2022 gestartet. Bis 2024 will das Konsortium CryoTruck die Cryogas-Wasserstofftanksysteme mit 80 kg Wasserstoff-Speicherkapazität entsprechend einem Energieinhalt von mehr als 2600 kWh in zwei in Aufbau und Antrieb unterschiedlichen Lkw-Versuchsträgern integrieren und anschließend erproben. Betankt werden soll das Speichersystem an einer ersten Versuchstankstelle mit Hilfe eines neu entwickelten Cryogas-Betankungssystems. Ziel des Projekts ist der Eignungsnachweis der Cryogas-Technologie für den Einsatz in Langstreckennutzfahrzeugen.

Das CryoTruck-Konsortium

Cryomotive wurde im Jahr 2020 gegründet, um Wasserstoff-Tank- und Wasserstoff-Betankungstechnik mit hoher Dichte und Kapazität zu entwickeln und ab 2025 zur Marktreife zu bringen. Ein Entwicklungsschwerpunkt ist dabei die kryogene Druckwasserstoffspeicherung Cryogas, die in einer Vorstufe als CcH2 „Kryodruckgasspeicherung“ unter Leitung eines Cryomotive-Gründers bereits bei BMW erfolgreich für die Anwendung im Pkw entwickelt und demonstriert worden sei. Die für Langstreckenanwendungen in Nutzfahrzeugen weiterentwickelte Cryogas-Wasserstofftechnologie der Cryomotive bietet das Potenzial, in schweren Fernverkehrs-Nutzfahrzeugen eine Reichweite von 1000 km und eine Betankungszeit von zehn Minuten zu ermöglichen und zudem mit weiteren Leistungs- und Flexibilitätsvorteilen für den Fahrzeugantrieb und die Tankstelleninfrastruktur zu verbinden.

Im Rahmen des Projekts CryoTruck wird die Cryomotive ein Cryogas-Wasserstoffspeichersystem und seine Kernkomponenten entwickeln und zusammen mit den beiden Lkw-Partnern MAN Truck and Bus und Clean Logistics erproben. Zudem wird die Cryomotive zusammen mit ihren Partnern eine Cryogas Versuchstankstelle mit einem neu entwickeltem Cryogas-Betankungssystem für den Erprobungsbetrieb bereitstellen.

MAN Truck & Bus ist einer der führenden europäischen Nutzfahrzeughersteller und Anbieter von Transportlösungen. Das Produktportfolio umfasst Transporter, Lkw, Busse, Diesel- und Gasmotoren sowie Dienstleistungen rund um Personenbeförderung und Gütertransport. Mit seiner Expertise in alternativen Kraftstoffen und Antrieben unterstützt MAN im Projekt CryoTruck bei der Auslegung und Dimensionierung des Speichersystems sowie bei der Festlegung der Schnittstellen zur Fahrzeugintegration. Ein Brennstoffzellen-Lkw werde als Plattform für die Integration des Systems dienen. Nach dem Speichereinbau werde der Brennstoffzellen-Lkw hinsichtlich Performance, Effizienz und Handling intensiv getestet.

Die börsennotierte Clean Logistics SE gehört zu den Technologieführern bei der Dekarbonisierung des Verkehrssektors. Busse und Sattelzugmaschinen werden durch den Einsatz moderner Wasserstofftechnologie in Verbindung mit Batteriespeichern zukunftsfähig gemacht. Clean Logistics ersetzt den herkömmlichen Dieselantrieb in bestehenden Fahrzeugen durch emissionsfreie Antriebstechnik und innovative Steuerungstechnik. Mit dieser Umstellung führt Clean Logistics den öffentlichen Nah- und Schwerlastverkehr in eine klimaneutrale Zukunft und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der nationalen Klimaziele. Im Projekt CryoTruck übernimmt die Clean Logistics die Integration und Erprobung eines Wasserstoff Brennstoffzellenantriebs mit Cryogas-Speicher in einem von Clean Logistics umgerüsteten Diesel-Lkw.

Die IABG ist als ein führender Prüfexperte für die Entwicklung und erstmalige Durchführung von neuen Prüfverfahren zur Absicherung der Cryogas Speicher- und Betankungstechnologie verantwortlich. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Komponenten- und Systemprüfung mit kryogenem Druckgas und der Qualifizierung von hydraulischen Prüfverfahren für Speichersysteme. Die IABG werde mit ihrer Expertise und ihren Prüfmöglichkeiten aktiv zur Realisierung dieses Projekts beitragen. Im Rahmen dieses Vorhabens zur Entwicklung emissionsfreier Technologien will die IABG ihre Prüfkapazitäten im Bereich der Wasserstoffspeicherung umfassend ausbauen.

Drei Institute der Technischen Universität München (TUM) – der Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik (APT), der Lehrstuhl für Carbon Composites (LCC) und der Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (UTG) – werden ihre Forschungsunterstützung auf die thermodynamische Modellierung, die Bewertung von Speicher- und Tankstellenkonzepten sowie die Weiterentwicklung der Carbonfaserarmierung und Linerherstellung konzentrieren.

Quelle: NOW (Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie) – Pressemitteilung vom 31.01.2022

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