DigiTain - Digitalization for Sustainability

Im Projekt „DigiTain“ wird das IVW gemeinsam mit den Projektpartnern ein innovatives Wickelverfahren zur Herstellung von H2-Drucktanks zur Industriereife weiterentwickeln. Zur Optimierung des Prozesses und der Tankqualität sowie zur Steigerung der Nachhaltigkeit findet eine Digitalisierung des Verfahrens statt.

Ökologische Aspekte der Nachhaltigkeit gewinnen besonders aufgrund aktueller Herausforderungen wie dem Klimawandel zunehmend an Bedeutung. Im Verkehrssektor bieten z.B. elektrische Antriebe große Potenziale für nachhaltige Mobilität. In Kombination mit einer Brennstoffzelle und einem Wasserstoffspeicher können hohe Reichweiten realisiert und lange Ladezeiten vermieden werden. Um die ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit stärker und früher in den Produktentstehungsprozess zu integrieren, wird im Projekt DigiTain - Digitalization for Sustainability ein nachhaltigkeitsorientierter Entwicklungsprozess (NEP) zur volldigitalen Produktentwicklung erarbeitet. Am Projekt beteiligt sind 27 weitere Partner aus Industrie und Forschung.

Zur Anwendung und Validierung des NEP wird ein Fahrzeug mit Hybridantrieb aus Brennstoffzelle und HV-Batteriesystem entwickelt. Ein Schlüsselelement stellt dabei der Wasserstoffdrucktank dar. Sogenannte Typ-IV Tanks ermöglichen die aufgrund der niedrigen volumenbezogene Energiedichte von gasförmigen Wasserstoff bei Raumtemperatur benötigten hohen Drücke und erfüllen Leichtbauanforderungen. Sie stellen ein klassisches Anwendungsgebiet von Faser-Kunststoff-Verbunden dar.

Zusammen mit den Projektpartnern wird am IVW ein spezielles Direkt-Towpreg-Wickelverfahren zur Herstellung der Typ-IV Tanks optimiert und weiterentwickelt. Der Prozess soll effizienter, nachhaltiger und vom derzeitigen Labormaßstab in die Industriereife überführt werden. Dabei wird eine Digitalisierung stattfinden, wodurch Daten für Digitale Zwillinge, zur Prozessoptimierung und zur Qualitätssicherung gewonnen werden. Es werden zudem innovative Material-Technologien erforscht, die verbesserte Eigenschaften und niedrigeren Ressourceneinsatz versprechen. Dazu gehören Thin-Ply-Materialien, deren Eignung zur Herstellung von Typ-V Tanks evaluiert wird. Das IVW leistet einen wesentlichen Beitrag zur Materialcharakterisierung.