PARITY-4-REUSE – PA6-basierter, sortenreiner High-Performance-Typ-4 Drucktank für ressourcenschonendes, hochwertiges Recycling dank großserientauglicher T-RTM in-situ-Polymerisation
Prozesse für die Massentaugliche Herstellung von Recyclierbaren Typ-4-Druckbehältern.
Projektpartner
Elkamet Kunststofftechnik GmbH, Roth Composite Machinery GmbH, Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG
Laufzeit
01.10.2023 – 30.09.2026
Fördergeber
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)
Motivation
Der Drucktank ist ein Schlüsselelement der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, um eine ausreichende Menge an Wasserstoff für große Reichweiten zur Verfügung stellen zu können. Der hohe Betriebsdruck von 700 bar sowie die Leichtbauanforderungen für mobile Anforderungen erfordern den Einsatz von Kohlenstofffasern in einer Kunststoffmatrix.
Vorgehen
Zur Industrialisierung großer Stückzahlen und Reduktion der Produktkosten verfolgt das Konsortium in diesem Projekt das Ziel Typ-4 Drucktanks (Konzept: Kunststoffliner mit Verstärkungsfasern bewickelt) recyclingfähig und zugleich massentauglich in ihrer Herstellung aufzustellen. Mittels Kombination von Trockenwickeln und T-RTM-Tränkung soll eine ökologischere Alternative zum nassgewickelten Drucktankrealisiert werden. Im Rahmen des Projektes wird ein sortenreiner Polyamid 6 / Kohlenstofffaser (PA6-CF-) Drucktank Typ 4entwickelt und hergestellt. Dies umfasst zunächst die anforderungs- und belastungsgerechte Auslegung des Tanks selbst, bei der in Abstimmung mit der BMW Group reale Anforderungen für den Einsatz in PKW berücksichtigt werden. Parallel erfolgt die Entwicklung der benötigten Fertigungsprozesskette von der Liner-Herstellung über die Bewicklung bis zur Caprolactam-Injektion und Aushärtung der Bauteile inkl. Der Untersuchung innovativer Anbindungsmöglichkeiten, die erst durch die thermoplastischen Eigenschaftender Matrix ermöglicht werden. Abschließend werden die gefertigten Drucktanks hinsichtlich Performance und Fähigkeit zur ganzheitlichen, einfachen Recyclingfähigkeit (Nachhaltigkeit) untersucht und die Herstellprozesse im Hinblick auf deren Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit bewertet.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projekts „PARITY-4-REUSE - PA6-basierter, sortenreiner High-Performance-Typ-4 Drucktank für ressourcenschonendes, hochwertiges Recycling dank großserientauglicher T-RTM in-situ-Polymerisation“ Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP II) mit insgesamt 1.097.350,46 € durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV). Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt (Förderennzeichen 03B11040).
Ansprechpartner
Cagla Sipahi, M.Sc.; Dipl.-Ing. Thomas Wettemann