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Der Einsatz von Wasserstoff für den Antrieb von Zügen und Bussen ist wegweisend für den Aufbau einer emissionsfreien Verkehrsinfrastruktur. Die notwendige Integration der Hochdrucktanks zur Wasserstoffspeicherung in traditionelle Fahrzeuge wie Eisenbahnen und Busse enthält jedoch verschiedene neue Herausforderungen.

Für Züge eignet sich beispielsweise ein auf dem Dach montiertes Speichersystem (wobei diese Lösung allerdings beispielsweise in Großbritannien aufgrund der niedrigeren Brücken und Tunnel keine Option ist). NPROXX hat ein innovatives Wasserstoff-Speichersystem zur Montage auf einem neuen Regionalzug eines namhaften deutschen Schienenfahrzeugherstellers entwickelt.

Das NPROXX-System besteht aus wenigen, großen und effizienten Druckbehältern in einem fortschrittlichen Montagegestell. Dadurch verringert sich die Gesamtzahl der benötigten Druckbehälter und erhöht sich das speicherbare Gesamtvolumen an Wasserstoff in den Tanks, was zu höherer Reichweite bei geringerem Platzbedarf führt.

NPROXX hat ein innovatives Montagesystem entwickelt, mit dem diese Behälter auf dem Zugdach montiert werden. Bei den bisher bekannten Systemen zur Dachmontage werden die Behälter entweder auf dem Dach verzurrt oder in einen Metallrahmen eingebettet, der sie dann hält. NPROXX hat ein neues patentiertes Montagesystem entwickelt, das effizienter und belastbarer ist. Der zylindrische Teil des Druckbehälters reicht über die Kuppel hinaus und formt so eine Hülle. Die Behälter werden dann an zwei Endplatten aus Metall befestigt. Bei diesem Ansatz verringert sich das Gewicht der Gesamtstruktur einschließlich der Halteelemente.

Sowohl die von NPROXX gelieferten Druckbehälter als auch das Montagesystem sind für die geplante Lebensdauer des Zugs von 30 Jahren ausgelegt. Die NPROXX-Wasserstofftanks halten 20.000 Betankungszyklen stand und dank der modernen Befüllungstechnologie kann der Wasserstoffzug in nur rund 12 Minuten vollgetankt werden.

Mit unseren umfangreichen und vielseitigen technischen Kompetenzen und unterstützenden Dienstleistungen ist NPROXX ein idealer Partner für die Konzeption, Entwicklung, Fertigung und Betreuung von innovativen Lösungen für die mobile und stationäre Wasserstoffspeicherung.

10-Fuß-Wasserstoffspeichersystem vom TÜV zugelassen

NPROXX hat die erste Zertifizierung für ein System zur Wasserstoffspeicherung erhalten. Das 10-Fuß-Container-System mit einer nutzbaren H2-Speicherkapazität von 225 kg hat die TÜV-Zulassung am 4. Juni erhalten.

„Nach der Zertifizierung des einzelnen Druckbehälters im Februar haben wir mit dieser Systemzertifizierung nun einen zweiten wichtigen Meilenstein erreicht“, sagt Dietmar Müller, Technical Director bei NPROXX. „Somit haben wir nun die Möglichkeit, diese Systeme tatsächlich auf dem Markt für H2-Transport und -Speicherung an Kunden zu verkaufen.“

Das System kann bis zu 36 miteinander verbundene Druckbehälter aufnehmen und arbeitet bei einem Druck von maximal 500 bar. Das Produkt ist nun für den Wasserstofftransport auf der Straße gemäß den Internationalen Bestimmungen zur Beförderung gefährlicher Güter (ADR) und den Standards für Gascontainer mit mehreren Elementen (MEGC) zugelassen.

Unter dem NPROXX-Youtube-Kanal ist ein Video mit weiteren Informationen verfügbar.

Weil die Vorteile wasserstoffbetriebener Fahrzeuge für den Individualverkehr immer klarer werden, wird sich die Zahl der Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) in den kommenden Jahren deutlich erhöhen.

Derzeit werden lediglich sechs Wasserstoff-Modelle produziert, unter anderem der Hyundai Nexo, der Toyota Mirai und der Honda Clarity. Doch auf Grundlage unserer Marktforschung ist NPROXX davon überzeugt, dass die Zahl der weltweit auf dem Markt verfügbaren Fahrzeugmodelle bis zum Jahr 2025 auf 31 steigen wird, weil alle großen Namen der Autobranche zügig neue Modelle entwickeln oder vorhandene Modelle anpassen, die dank Brennstoffzellen mit Elektrizität aus Wasserstoff betrieben werden.

Wasserstoff eignet sich als Brennstoff für lange Strecken, und die neuen Modelle könnten den Erwartungen zufolge sogar eine größere Reichweite als ihre Vorgänger mit Verbrennungsmotor haben. Daher reicht die Palette der entwickelten Modelle von ganz neuen Mittelklasse-Limousinen, wie sie etwa Toyota, Honda und Mercedes planen, bis hin zu wasserstoffbetriebenen Anpassungen existierender SUV-Modelle, etwa von BMW und Audi.

Warum Wasserstoff?

Da die Verringerung von Schadstoffen in den Innenstädten ein zunehmend drängendes Thema geworden ist, sind emissionsfreie Fahrzeuge insbesondere für den urbanen Markt besonders attraktiv geworden. Während Strom aus Batterien sicherlich ein Element des zukünftigen Energiemixes sein wird, fällt bei wasserstoffbetriebenen FCEV-Fahrzeugen allein Wasser als Nebenprodukt an. Da Wasserstoff im Verhältnis zum Gewicht eine höhere Energiedichte als Batterien aufweist, kann dieser Treibstoff attraktive Lösungen für die Anforderungen des Schwer- und Langstreckenverkehrs bieten.

Ein potenzielles Hemmnis für die Massenverbreitung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge ist die noch kaum vorhandene Infrastruktur an Wasserstofftankstellen. Doch dies ändert sich nun schnell. In Deutschland zum Beispiel gibt es bereits über 100 Wasserstofftankstellen, und alle zwei Wochen wird eine neue eröffnet. Andere Industriestaaten erkennen mittlerweile auch das Potenzial dieser nachhaltigen Form des Personenverkehrs.

Warum NPROXX?

NPROXX ist weltweit führend in der Konstruktion, Entwicklung und Fertigung von Druckbehältern des Typs IV für die Speicherung von Wasserstoff unter hohem Druck. Wir arbeiten bereits mit führenden Autoherstellern zusammen, um Lösungen für die Wasserstoffspeicherung zu finden und zu entwickeln, die sich in neue und angepasste PKW-Konzepte integrieren lassen. Wir liefern darüber hinaus auch Wasserstoffspeicherunglösungen für stationäre Anwendungen, zum Beispiel inTankstellen. Wenn Sie gern mehr über die Fähigkeiten von NPROXX erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an Johannes Lorenz.

NPROXX entwickelt und fertigt hochwertige Typ IV Druckbehälter zur Wasserstoffspeicherung. Unser Team hat bereits vor mehr als 20 Jahren einen der ersten Druckbehälter dieses Typs entwickelt und zertifizieren lassen. Wir sind davon überzeugt, dass innovative Lösungen für die Wasserstoffspeicherung ein entscheidendes Element der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft sein werden.

Was ist ein Druckbehälter des Typs IV?

Um zu verstehen, warum Typ IV so gut für die Wasserstoffwirtschaft geeignet ist, muss man die verschiedenen Arten von Druckbehältern kennen.

• Typ I: Eine traditionelle Stahlflasche zur Speicherung von Gasen für Industrieprozesse. Günstig in der Herstellung, aber schwer.
• Typ II: Eine zusätzliche Kohlefaserverstärkung umgibt den inneren Stahltank und hält die Last zusammen mit dem Metall. Somit ist der Behälter belastungsfähiger und leichter, aber auch teurer als Typ I
• Typ III: Ein Kohlefaser-Behälter mit einem innenliegenden Stahl- oder Aluminiumliner. Der äußere Kohlefaserbehälter hält die Last. Da mehr Kohlefaser verbaut wird, sind die Kosten höher als bei Typ II, dafür können höhere Drücke erreicht werden.
• Typ IV: Ein Kohlefaser-Behälter mit einem innenliegendem Liner aus Kunststoff (Polyamid- oder Polyethylen). Typ IV Behälter kosten in der Anschaffung mehr, zeichnen sich aber gegenüber allen anderen Behältertypen durch ihr deutlich geringeres Gewicht und ihre sehr hohe Belastbarkeit aus.

Welche Vorteile bietet ein Druckbehälter des Typs IV?

Obwohl die Speicherung auch in den einfachen Behältern des Typs I möglich ist, muss das Gewicht als bedeutsamer Faktor berücksichtigt werden, und zwar immer, wenn Druckbehälter transportiert werden sollen. Das Gewicht der teilweise oder vollständig aus Metall bestehenden Tanks erhöht die Transportkosten, so dass hier die Kohlefaser attraktiv wird.

Ein weiterer Faktor ist die Belastbarkeit. Kohlefaser verleiht dem Behälter eine grundsätzlich höhere Belastbarkeit, so dass größeren Lasten standgehalten werden kann. Kohlefaser verbessert auch den Korrosions- und Ermüdungswiderstand eines Druckbehälters deutlich, so dass erhöhte Sicherheit als weiterer entscheidender Vorteil hinzukommt.

Nicht zuletzt ist das Volumen ein Vorteil von Druckbehältern des Typs IV aus Kohlefaser-Verbundstoff. Aufgrund der besonders hohen Belastbarkeit kann Wasserstoff in Kohlefaser-Druckbehältern des Typs IV bei höherem Druck gespeichert werden. Durch Kombination vieler Behälter in einer Containereinheit lassen sich auf diese Weise sehr große Wasserstoffvolumen speichern. Dies vermindert den Transportaufwand zwischen Produzent und Verbraucher und trägt somit zu einer weiteren Energieeinsparung bei.

NPROXX präsentierte sich kürzlich auf der Hannover Messe, der weltweit führenden Messe für Industrietechnik. 6500 Unternehmen aus aller Welt stellten auf der fünftägigen Veranstaltung Anfang April in Hannover aus.

Der Stand von NPROXX befand sich in Halle 27, der Halle für Wasserstoff, Brennstoffzellen und Batterien, wo viele Unternehmen aus diesem sich schnell entwickelnden Technologiebereich vertreten waren. Zum ersten Mal zeigte NPROXX seinen 700 bar Wasserstofftank für Anwendungen in der Automobilindustrie. Im Mittelpunkt des Standes stand zudem ein Kohlefaser-Druckbehältersystem, das für die Speicherung von Wasserstoff bei einem Druck von 500 bar ausgelegt ist. „Unsere Exponate stießen auf außerordentlich großes Interesse. Sie halfen uns zu erklären, wie unsere Lösungen zur Speicherung und zum Transport von Wasserstoff für verschiedene Anwendungen funktionieren“, erklärt Johannes Lorenz, Director Marketing and Sales bei NPROXX.

Die Messe war ein echter Erfolg für NPROXX, denn sie hat das Interesse an innovativen Wasserstoffspeicherlösungen in verschiedenen Geschäftsfeldern nochmals gestärkt. „Wir haben bestehende Geschäftskontakte vertieft und neue, konkrete Kontakte geknüpft, mit denen wir jetzt Gespräche führen“, so Johannes Lorenz weiter. „Wir freuen uns über die große Zahl an Interessenten, die aus der ganzen Welt und aus allen Segmenten der Lieferkette zu uns an den Messestand gekommen sind, darunter Windparkbetreiber, Unternehmen aus der Gasbranche, Tankstellenbetreiber, Automobil- und Bushersteller sowie Transportunternehmen. Da es sich um einen in der Entwicklung begriffenen Markt handelt, ist es wichtig, dass NPROXX auf diesen Großveranstaltungen Flagge zeigt. So stellen wir sicher, dass wir zur positiven Entwicklung der Branche unseren Beitrag leisten.“

Mehr über unsere innovativen H₂-Speicherlösungen erfahren Sie auch hier im on-stage Interview.

NPROXX stellt seinen neuen Druckbehälter des Typs IV für Anwendungen im Automobilbereich vor. Das besonders leichte Produkt weist eine gravimetrische Speicherdichte von 6,4 % auf. Es wird vom
1. bis 5. April auf der Hannover Messe erstmals zu sehen sein.

Diese neueste Entwicklung öffnet für NPROXX die Tür für die Konstruktion, Fertigung und Lieferung von Wasserstoffspeichern für eine Vielzahl von Anwendungen im Fahrzeugbereich, beginnend bei mittelgroßen Autos bis hin zu Limousinen, Kombis, SUVs und ähnlichen Fahrzeugen.

Hohe Speicherdichte

NPROXX-Druckbehälter eignen sich aufgrund der hohen gravimetrischen Speicherdichte von 6,4 % besonders gut für den Einsatz in der Fahrzeugindustrie. Im Vergleich zu ähnlichen Produkten bietet der 700-bar-Druckbehälter von NPROXX ein besseres Kapazität-zu-Gewicht-Verhältnis, so dass die Konstrukteure der Automobilhersteller die Wasserstofffahrzeuge der nächsten Generation mit mehr Kraftstoff und weniger Tankgewicht an Bord planen und bauen können.

„Unsere Wasserstofftanks sind leichter als die auf dem Markt erhältlichen Wettbewerbsprodukte“,
betont Dietmar Müller, Technical Director bei NPROXX. „Mit vier Jahrzehnten Erfahrung in der Serienfertigung von gewickelten Kohlefaserkomponenten besitzen wir alle Kompetenzen für die Produktion zuverlässiger CFK-Komponenten, die mit weniger Materialeinsatz die gleiche Leistung und Qualität bieten. Wir verfügen über die notwendigen Prozesse, Kenntnisse und die Erfahrung zur Verwirklichung von Innovationen, die Werte schaffen und Wettbewerbsvorteile bieten. Unsere Fertigungslinien in Deutschland bieten den neuesten Stand der Technik und sind bestens vorbereitet für die Serienfertigung von Wasserstoffdruckbehältern in großen Stückzahlen zum Einsatz in der Fahrzeugindustrie.“

Hannover Messe

NPROXX zeigt das neue Produkt auf der Hannover Messe in Halle 27 an Stand D52/1.

Die Schifffahrt ist weltweit ein großer Verursacher von Treibhausgasen. Dies bleibt überwiegend unbemerkt, wenn die Schiffe auf hoher See fahren, doch wenn sie in der Nähe bewohnter Gebiete unterwegs sind, etwa in großen Hafenstädten oder auf schiffbaren Flüssen, zeigen sich Behörden und Anwohner angesichts des Schadstoffausstoßes der Schiffe zunehmend besorgt.

Während Emissionsquellen an Land in aller Welt erfolgreich reguliert und beschränkt werden, nimmt der vom internationalen Seeverkehr verursachte Ausstoß von Schwefeloxiden, Stickoxiden und Feinstaub mit dem Anstieg des Seefrachtvolumens weiter zu.

Binnenstädte wie Köln am Rhein in Deutschland oder Rotterdam in den Niederlanden, wo sich Europas größer Hafen befindet, leiden besonders unter Beeinträchtigungen der Luftqualität durch Emissionen von mit Schweröl betriebenen Schiffsmotoren. Das deutsche Umweltbundesamt hat sogar festgestellt, dass die Emissionen der Binnenschifffahrt in einigen an Flüssen gelegenen deutschen Städten bis zu 30 % der lokalen Gesamtbelastung durch Stickoxide verursachen.

Was wäre, wenn diese mit Dieselmotoren betriebenen Schiffe stattdessen auf eine sauberere Energiequelle zurückgreifen könnten? Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Flüssigerdgas, eine weitere die Entwicklung von Kraftstoffen mit geringem Schwefelgehalt. Mit diesen Ansätzen ließen sich die schädlichen Emissionen Schätzungen zufolge um mehr als 80 % senken.

Eine weitere überaus praktikable Lösung wäre der Einsatz von Wasserstoffbrennstoffzellen zur nahezu vollständigen Vermeidung der schädlichen Emissionen, wenn sich Schiffe in der Nähe besiedelter Gebiete an Land befinden. Kleinere Binnenschiffe und Frachtkähne können vollständig mit den sich gerade rapide entwickelnden Wasserstoffantrieben der neuen Generation betrieben werden. An Betankungsstationen können Wasserstofftanks genauso schnell ausgetauscht oder nachgefüllt werden wie beim bisherigen Kraftstoff. Hochseeschiffe können im Rahmen einer Kombinationslösung für den Betrieb mit Wasserstoff umgerüstet werden, so dass in Küstennähe, im Hafen und beim Andocken auf Wasserstoffantrieb umgestellt werden kann. Schiffe könnten während sie angedockt sind auch an ein an Land installiertes und mit Brennstoffzellen betriebenes Energieversorgungssystem angeschlossen werden. Sofern der Wasserstoff aus einer erneuerbaren Quelle stammt, ist letztlich das Ziel eines nachhaltigen und emissionsfreien Kraftstoffs erreichbar.

Eine Voraussetzung für Wasserstoffantriebe ist die sichere Lagerung des unter hohem Druck stehenden Wasserstoffkraftstoffs in ultrastabilen und ultrazuverlässigen Druckbehältern. Die NPROXX-Ingenieure produzieren seit vier Jahrzehnten hochwertige CFK-Produkte, und mittlerweile sind unsere Lösungen im Herz der sich zügig wandelnden Welt des Verkehrs angekommen. Wir sind eines der weltweit führenden Unternehmen im Bereich der Planung und Umsetzung von stationären und mobilen Betankungsanwendungen und an Bord installierten Druckbehältern. Wenn Sie weitere Informationen wünschen, wenden Sie sich bitte an uns.

Vorteile des Wasserstoffantriebs in der Schifffahrt
• Vermeidung schädlicher Emissionen
• Verbesserte Luftqualität in Städten und besiedelten Gebieten
• Verringerung der Treibhausgasemissionen
• Einfache Betankungsvorgänge mit modularer Infrastruktur
• Höhere Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen emissionsarmen Kraftstofflösungen.

Der 500-bar-Typ-4-Druckbehälter von NPROXX ist jetzt zertifiziert. Er ermöglicht Kunden aus aller Welt den Transport und die Speicherung von Wasserstoff in großen Mengen.

Der neue NPROXX Kohlefaser-Druckbehälter des Typs IV ist jetzt zertifiziert. Der Druckbehälter ist für einen Nennbetriebsdruck von 500 bar ausgelegt und bietet eine nutzbare H2-Kapazität von 6,5 kg. Der Behälter hat am 4. Februar die Freigabe der Zertifizierungsstelle (TÜV) erhalten und ist somit gemäß dem Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter (ADR 6.2) uneingeschränkt zur Verwendung für den Wasserstofftransport auf Straßen zugelassen.

Hochmoderne Kohlefaser-Druckbehälter
„Diese Zertifizierung ist ein bemerkenswerter Meilenstein für NPROXX“, sagt NPROXX-Geschäftsführer Reinhard Hinterreither. „Dieser Erfolg zeigt, dass unser technischer Ansatz richtig ist und dass unsere Produkte robust und marktreif sind. Nun können wir unsere hochmodernen Kohlefaser-Druckbehälter weltweit vermarkten und zugehörige Dienstleistungen anbieten.“

Die ADR-6.2-Zertifizierung ist sehr anspruchsvoll. Sie erfordert unter anderem Bersttests, Falltests, Feuersicherheitsprüfungen und Beschusstests einschließlich einer detaillierten Dokumentation.

Moderne Druckbehälter werden weithin als zentraler Baustein der wachsenden Wasserstoffwirtschaft erachtet, da sie den Transport und die Speicherung von Wasserstoff in großen Mengen ermöglichen. Erstmals eingesetzt wird das neue Produkt in einem Wasserstofftankstellenprojekt in Deutschland, bei dem 81 Druckbehälter in einem 20-Fuß-Container verbunden werden und so eine Systemlösung für die Wasserstoffspeicherung bieten.

Kontakt

Wir werden auf mehreren hochkarätigen Veranstaltungen zum Thema Wasserstoffspeicherung vertreten sein. Und wir würden uns sehr freuen, Sie dort zu treffen.

Hydrogen & Fuel Cells Energy Summit
6.-7. Februar 2019
Madrid
wplgroup.com

FC Expo
27. Februar – 1 März 2019
Tokio
fcexpo.jp

Energy Storage 2019
(zusammen mit STORNETIC)
12.-14. März 2019
Düsseldorf
energy-storage-online.com

Hannover Messe
1.-5. April 2019
Hannover
www.hannovermesse.de

Jahrestreffen EnergieAgentur.NRW
September 2019
www.energieagentur.nrw

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