SAG Group setzt mit innovativem Tankdesign auf flüssigen Wasserstoff

Die österreichische SAG-Gruppe ist auf die Herstellung von Leichtbaukomponenten für Automobil-, Nutzfahrzeug- und Schienenfahrzeuge weltweit spezialisiert. Zu ihren Produkten gehören unter anderem Kraftstoff- und Harnstofftanksysteme für schwere Nutzfahrzeuge. Dazu gehören kryogene Speichertanks für Kraftstoffe wie Flüssigerdgas (LNG) und flüssigen Wasserstoff (LH2).

Der LH2-Tank gehört zu den neuesten Entwicklungen des Unternehmens. In einer Pressemitteilung aus dem Jahr 2023 beschrieb SAG die Konstruktion des Tanks. Der aus Edelstahl gefertigte LH2-Tank ist doppelwandig und vakuumisoliert und verfügt über ein spezielles Ventilsystem, das für die extrem niedrigen Temperaturen von LH2 (-253 °C, -423 °F) ausgelegt ist.

Betankung des LH2-Tanks der SAG Group im #HydrogenRecordRun-Truck. (Foto: Daimler Truck)

Einen Rekord aufstellen

Der Tank von SAG zeigte im September 2023 im Rahmen des #HydrogenRecordRun von Daimler Truck erste vielversprechende Ergebnisse. Damals legte der Brennstoffzellen-Elektro-Lkw GenH2 von Daimler mit einer 40-Tonnen-Nutzlast mit einer einzigen Tankfüllung Flüssigwasserstoff eine Rekorddistanz von 1.047 Kilometern (651 Meilen) zurück, teilten beide Unternehmen mit. Daimler gab an, der Lkw sei von Wörth am Rhein nach Berlin gefahren.

Ein SAG-Vertreter sagte damals: „Der Rekord ist zugleich ein handfester Beweis dafür, dass wasserstoffbasierte Antriebe gerade im Fernverkehr eine optimale und klimafreundliche Lösung sein können.“

Dem Feuer ins Auge sehen

Im vergangenen Dezember feierte SAG einen weiteren Meilenstein in der Entwicklung und Vermarktung seines LH2-Tanksystems. Das Unternehmen konnte feststellen, dass der Tank den sogenannten „Bonfire“-Test erfolgreich bestanden hat, einen obligatorischen Brandschutztest, der für die Typgenehmigung in der Europäischen Union (EU) erforderlich ist.

Der Test soll die Integrität eines Kraftstofftanks im Brandfall bei einem Verkehrsunfall überprüfen. Der Tank wurde mit LH2 befüllt und anschließend über zwei Stunden lang einem Feuer mit Temperaturen von bis zu 1.000 °C (1.832 °F) auf der gesamten Tankoberfläche ausgesetzt. Ziel war es zu prüfen, ob der Tank den hohen Temperaturen standhält und ob er durch installierte Sicherheitsvorrichtungen einen unzulässigen Überdruck vermeiden kann.

SAG teilte Power Progress per E-Mail mit, dass das LH2-Tanksystem über zwei integrierte Sicherheitsventile mit unterschiedlichen Druckwerten verfügt, um den im Tank entstehenden Druck abzubauen. Das Unternehmen erklärte, dass der Tank im Feuertest die Erwartungen übertraf, da er seine strukturelle Integrität über die gesamte Dauer aufrechterhielt. Es war sogar notwendig, die Vakuumisolierung des Tanks absichtlich zu beschädigen, um einen Überdruck auszulösen, der die Sicherheitsventile auf die Probe stellte. Nur ein Sicherheitsventil war erforderlich, um den Druck zu reduzieren, und dies kontrollierte, so SAG.

„Wir sind mit dem Ergebnis mehr als zufrieden und können wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung unseres Tanksystems mitnehmen“, so Christian Eder, Projektleiter Kryospeichersysteme bei der SAG Group. „Gleiches gilt für die Testverfahren, bei deren Durchführung wir aktuell eine Vorreiterrolle einnehmen.“

Erlangung der Typgenehmigung

Die SAG Group fügte hinzu, dass der in Paderborn durchgeführte und vom Prüfdienstleister TÜV Rheinland überwachte Feuertest der erste seiner Art für ein LH2-Speichersystem sei. Das erfolgreiche Ergebnis markierte den letzten einer Reihe von Tests, die für die Typgenehmigung des Kraftstoffspeichersystems in Europa gemäß der einschlägigen EU-Verordnung 2021/535 erforderlich sind. Damit ist der LH2-Kraftstofftank für den Einsatz im Straßenverkehr in der gesamten EU zugelassen – das erste Onboard-LH2-Kraftstoffspeichersystem seiner Art, so das Unternehmen.

Der LH2-Tank der SAG Group während des Bonfire-Tests. (Foto: SAG Group)

„Mit dieser Lösung können mehr als 80 kg flüssiger Wasserstoff gespeichert werden, und ein Lkw mit 40 Tonnen Nutzlast kann über 1000 km ohne Tankstopp fahren“, erklärte die SAG mit Verweis auf den bereits erwähnten Versuch von Daimler Truck. „Das Tanken dauert etwa 10 Minuten, es besteht also kein Nachteil gegenüber den derzeitigen fossilen Brennstoffen.“

Im Gegensatz zu gasförmigem Wasserstoffkraftstoff (GH2), der derzeit am häufigsten in Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEV) eingesetzt wird, bietet LH2 eine höhere Energiedichte und eignet sich daher für schwere Nutzfahrzeuge, die längere Strecken zurücklegen.

„Andere Lösungen auf dem Markt basieren auf GH2 (350 oder 700 bar), die unserer Meinung nach eine Lösung für die letzte Meile oder den öffentlichen Busverkehr darstellen, wo eine Ladestation an einem zentralen Ort oder Depot verfügbar ist und eine große Reichweite ohne Auftanken nicht entscheidend ist“, sagte SAG.

Während die Kraftstofftanks von SAG für den Einsatz auf europäischen Straßen bereit sind, bleibt für einen großflächigen Einsatz die Tankinfrastruktur die verbleibende Herausforderung.

„Für den Betrieb der Fahrzeuge sind die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff, der Aufbau der Infrastruktur für ein Netz von LH2-Tankstellen und die Preisentwicklung von Wasserstoff entscheidend“, so die SAG.