Halbtankteststand für Permeations-, System- und Berstversuche

• Permeationstest mit Helium oder Wasserstoff max. 10 bar
• Kryogene Temperaturen um 90K
• Analyse der Isolierung (Vakuum, MLI, Schaum, Aerogel)
• Analyse von Systemdurchführungen
• Berstest bei max. 15 bar

Zweck, Ausstattung und Möglichkeiten

Der Versuchstand dient der Untersuchung vollskaliger Wasserstoffinnentanks mit Ø1,7m, insbesondere in Faserverbundbauweise. Diese können hier auf verschiedene Aspekte hin untersucht werden. Bisher werden 2 Basiskonfigurationen des Teststands umgesetzt:

Permeationstest

Konfiguration 1 ermöglicht Permeationstests bei kryogenen Temperaturen um 90K. Zum Erhalt der kryogenen Temperatur des Testgases und des Innentanks ist neben der stetigen inneren Kühlung eine Vakuumisolierung über einen Außentank vorgesehen. Diese kann z.B. mit einer Multilayer Insulation – MLI kombiniert werden. Zur Detektion von permeiertem Wasserstoff und Helium wird der Spalt zwischen den Tanks mit Vakuumpumpen und Messsensorik ausgestattet. Dabei kann der Testgasdruck zwischen 1-10 bar variiert werden. Zur Entfernung von oberflächengebundenen Elementen, insbesondere Wasser, ist der Teststand für eine Trocknung im Autoklav bis 150°C ausgelegt.

Bersttest

In Konfiguration 2 wird nur der Innentank aufgespannt. So können Bersttest bis 15 bar durchgeführt werden. Diese finden dann bei Umgebungstemperatur statt.

Über diese beiden Konfigurationen sind vielfältige Untersuchungen denkbar. Permeabilität und strukturelle Integrität des Innentanks, unter den beschriebenen Lasten oder möglicherweise auch Lastzyklen (niedrige Zyklenzahl), stehen zunächst im Mittelpunkt. Hierbei kann der Tank mit ungestörtem Laminat oder mit Verbindungen und Durchführungen ausgeführt sein. Verschiedene Geometrien und Fertigungsverfahren können getestet und validiert werden. Auch Versuche im Bereich der Vakuumisolierung oder der Einbindung von Strukturelementen, z.B. Energieabsorbern für den Crashfall, sind umsetzbar. Sowohl zum Testgasvolumen als auch zum Vakuum sind Durchführungen für Sensoriken vorgesehen, so dass z.B. Temperaturen und Dehnungen an den relevanten Bereichen gemessen werden können. Diese können dann an das jeweilige Testszenario angepasst werden.