Konzeptionierung und Entwicklung eines Fertigungsverfahrens zur Herstellung von flachen LH2-Wasserstofftanks

Studien-/Diplomarbeit35Projektarbeit42

Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) GmbH ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Wir erforschen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe von den wissenschaftlichen Grundlagen bis zum Bauteil. Zum nächstmöglichen Termin schreiben wir folgende studentische Arbeit aus:

Projektarbeit mit dem Titel:

Konzeptionierung und Entwicklung eines Fertigungsverfahrens zur Herstellung von flachen LH2-Wasserstofftanks

Die Zukunft der Mobilität erfordert nachhaltige Lösungen, und Wasserstoff gilt als vielversprechender emissionsfreier Energieträger. Doch die effiziente Speicherung von Wasserstoff bleibt eine Herausforderung. Im Projekt LH2-FlatLight wird die ganzheitliche Konzeptentwicklung flacher Leichtbau-Tanks zur Flüssigwasserstoffspeicherung untersucht, um diese flexibler in verschiedene Fahrzeuge zu integrieren. Wir werden hierzu verschiedene Bauweisen und Herstellungskonzepte evaluieren um einen Beitrag zur emissionsfreien Mobilität der Zukunft zu leisten.

Inhalte der Arbeit:

Mit Hilfe des Produktentwicklungsprozesses werden drei mögliche Fertigungsverfahren von flachen Drucktanks ausgearbeitet, vgl. Abb. 1. Diese drei Konzepte sind folgend beschrieben:

Konzept 1 (Parallelisierte Thermoplastrohre): Hier werden faserverstärkte Thermoplastrohre im Wickelverfahren hergestellt und dann im Spritzgussverfahren verschlossen. Um die erforderliche Festigkeit zu erreichen, werden sie mit mehreren Lagen thermoplastischer Tapes umwickelt.

Konzept 2 (Tragende Kerne): Dieses Konzept nutzt gewickelte Vierkantrohre, die anschließend miteinander verbunden werden. Die Rohre werden im Wickelverfahren hergestellt, wobei die Umwicklung kleiner Radien eine Herausforderung darstellt. Alternativ können runde FKV-Rohre gewickelt und anschließend gepresst werden. Nach dem Fügen werden die Rohre mit Kohlenstofffasern umwickelt.

Konzept 3 (Kernausschmelzverfahren): Hier werden metallische Kerne im hybriden Spritzgussprozess mit endlosfaserverstärkten Einlegern umspritzt. Die Einleger können im Thermoformprozess gefertigt werden.

Im Einzelnen ergeben sich folgende Arbeitspunkte:

  • Ausführliche und strukturierte Literaturrecherche in den internationalen Stand der Technik.
  • Methodisches Durchführen des Innovationsprozesses für die verschiedenen Tankkonzepte
  • Erstellen von Präsentationsfolien als Diskussionsgrundlage für Betreuungsgespräche und Austausch mit den Prozessexperten am IVW.
  • Diskussion und kritische Würdigung sowie Dokumentation aller Ergebnisse.

Ihr Profil :
Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. Ä.
Werkstoffkenntnisse (ggf. Polymerchemie, Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
Strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit,
gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

Kontakt:
Alexander Nuhn
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-117
E-Mail: alexander.nuhn@ivw.uni-kl.de
Beginn der Arbeit: ab sofort

Der Produktentwicklungsprozess