Um die Treibhausgas-Emissionen drastisch zu reduzieren, werden aktuell Forschungs- und Implementierungspläne entwickelt. In dieser gesellschaftlich und strategisch wichtigen Vision spielt Wasserstoff als Energieträger eine Schlüsselrolle. Eine nachteilige Eigenschaft von Wasserstoff ist jedoch, dass viele metallische Werkstoffe als Konsequenz auf eine Exposition mit Wasserstoff mit einer Änderung der mechanischen Eigenschaften reagieren, auch bekannt als 'Wasserstoffversprödung'. Dieses Phänomen ist grundsätzlich auf eine Interaktion zwischen den Wasserstoffatomen, im Werkstoff vorhandenen Ungänzen und dem Vorhandensein einer mechanischen Beanspruchung zurückzuführen. Um dies für in der Kraftwerksanwendung typischerweise bisher eingesetzte Werkstoffklassen zu untersuchen und relevante Werkstoffdaten zu erzeugen, stehen alternative Prüfverfahren zur Verfügung, welche unterschiedliche Strategien der Wasserstoffexposition im Labor verfolgen. Im Vorhaben 'HyPower' wird ein werkstoffspezifischer Versuchsplan entwickelt werden, mit welchem künftig das Werkstoffverhalten unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen zeit- und kosteneffizient charakterisiert werden kann.
Um die Treibhausgas-Emissionen drastisch zu reduzieren, werden aktuell Forschungs- und Implementierungspläne entwickelt. In dieser gesellschaftlich und strategisch wichtigen Vision spielt Wasserstoff als Energieträger eine Schlüsselrolle. Eine nachteilige Eigenschaft von Wasserstoff ist jedoch, dass viele metallische Werkstoffe als Konsequenz auf eine Exposition mit Wasserstoff mit einer Änderung der mechanischen Eigenschaften reagieren, auch bekannt als 'Wasserstoffversprödung'. Dieses Phänomen ist grundsätzlich auf eine Interaktion zwischen den Wasserstoffatomen, im Werkstoff vorhandenen Ungänzen und dem Vorhandensein einer mechanischen Beanspruchung zurückzuführen. Um dies für in der Kraftwerksanwendung typischerweise bisher eingesetzte Werkstoffklassen zu untersuchen und relevante Werkstoffdaten zu erzeugen, stehen alternative Prüfverfahren zur Verfügung, welche unterschiedliche Strategien der Wasserstoffexposition im Labor verfolgen. Im Vorhaben 'HyPower' wird ein werkstoffspezifischer Versuchsplan entwickelt werden, mit welchem künftig das Werkstoffverhalten unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen zeit- und kosteneffizient charakterisiert werden kann.
Um die Treibhausgas-Emissionen drastisch zu reduzieren, werden aktuell Forschungs- und Implementierungspläne entwickelt. In dieser gesellschaftlich und strategisch wichtigen Vision spielt Wasserstoff als Energieträger eine Schlüsselrolle. Eine nachteilige Eigenschaft von Wasserstoff ist jedoch, dass viele metallische Werkstoffe als Konsequenz auf eine Exposition mit Wasserstoff mit einer Änderung der mechanischen Eigenschaften reagieren, auch bekannt als 'Wasserstoffversprödung'. Dieses Phänomen ist grundsätzlich auf eine Interaktion zwischen den Wasserstoffatomen, im Werkstoff vorhandenen Ungänzen und dem Vorhandensein einer mechanischen Beanspruchung zurückzuführen. Um dies für in der Kraftwerksanwendung typischerweise bisher eingesetzte Werkstoffklassen zu untersuchen und relevante Werkstoffdaten zu erzeugen, stehen alternative Prüfverfahren zur Verfügung, welche unterschiedliche Strategien der Wasserstoffexposition im Labor verfolgen. Im Vorhaben 'HyPower' wird ein werkstoffspezifischer Versuchsplan entwickelt werden, mit welchem künftig das Werkstoffverhalten unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen zeit- und kosteneffizient charakterisiert werden kann.
Um die Treibhausgas-Emissionen drastisch zu reduzieren, werden aktuell Entwicklungs- und Implementierungspläne entwickelt. In dieser gesellschaftlich, strategisch wichtigen Vision und spielt Wasserstoff als Energieträger eine Schlüsselrolle. Eine nachteilige von Wasserstoff ist jedoch, dass viele metallische Werkstoffe als Konsequenz auf eine Exposition mit Wasserstoff mit einer Änderung der mechanischen Eigenschaften reagieren, auch bekannt als 'Wasserstoffversprödung'. Dieses Phänomen ist grundsätzlich auf eine Interaktion zwischen den Wasserstoffatomen, im Werkstoff vorhandenen Ungänzen und dem Vorhandensein einer mechanischen Beanspruchung zurückzuführen. Um dies für in der Kraftwerksanwendung typischerweise bisher eingesetzte Werkstoffklassen zu untersuchen und relevante Werkstoffdaten zu erzeugen, stehen alternative Prüfverfahren zur Verfügung, welche unterschiedliche Strategien der Wasserstoffexposition im Labor verfolgen. Im Vorhaben 'HyPower' wird ein zeit- und kosteneffizienter, werkstoffspezifischer Versuchsplan entwickelt werden, mit denen künftig das Werkstoffverhalten unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen charakterisiert werden kann.
Bisher wird die Sicherheit von Batteriegehäusesystemen gegenüber thermischem Durchgehen und Propagation im Wesentlichen durch zeit- und kostenintensive, iterative Experimente während der Produktentwicklungsphase überprüft. Nach aktuellem Stand der Technik werden überwiegend metallische Werkstoffe für Batteriegehäuse verwendet. Konzepte für leichtere und nachhaltigere Batteriegehäuse aus Kunststoffen stehen zwar zur Verfügung, der Nachweis der Sicherheit ist allerdings sehr aufwendig und teuer. Von einer stärkeren Integration von Simulationsmethoden wird eine deutliche Verbesserung des Entwicklungsprozesses erwartet. Ziel ist zukünftig die Sicherheit von kunststoffbasierten Batteriegehäusen bei geringeren Kosten und Entwicklungszeiten zu gewährleisten. Es käme dabei sowohl bei der Herstellung der Gehäuse als auch im Betrieb von Elektrofahrzeugen zu einer CO2-Einsparung. Das Projekt SiKuBa setzt bei der Entwicklung und Validierung von Simulationsmodellen zur Auslegung sicherer Kunststoff-Batteriegehäuse unter thermischem Durchgehen an. Die Entstehung und Ausbreitung der gefährlichen Gas- und Partikelströme sowie deren Interaktion mit Strukturelementen wird experimentell analysiert und in strömungs- und strukturmechanische Simulationsmodelle überführt. Die Modelle eröffnen eine effiziente Möglichkeit neuartige Konzepte zur Verlangsamung und Unterdrückung der Propagation virtuell zu untersuchen. Der somit mögliche Einsatz sicherer und nachhaltiger kunststoffbasierter Gehäuselösungen kann dabei einen wesentlichen Beitrag zur Akzeptanz der Elektromobilität leisten. Kautex fokussiert sich hauptsächlich auf die Entwicklung von Schutzkonzepten für den Lastfall des thermischen Durchgehens. Neben der Weiterentwicklung lokaler Schutzmaßnahmen werden neuartige Konzepte zur schnellen Abführung heißer Gase erarbeitet. Darüber hinaus ist Kautex für die Auslegung und Fertigung von Demonstratoren verantwortlich und wird die Simulationsarbeiten im Projekt unterstützen.
Bisher wird die Sicherheit von Batteriegehäusesystemen gegenüber thermischem Durchgehen und Propagation im Wesentlichen durch zeit- und kostenintensive, iterative Experimente während der Produktentwicklungsphase überprüft. Nach aktuellem Stand der Technik werden überwiegend metallische Werkstoffe für Batteriegehäuse verwendet. Konzepte für leichtere und nachhaltigere Batteriegehäuse aus Kunststoffen stehen zwar zur Verfügung, der Nachweis der Sicherheit ist allerdings sehr aufwendig und teuer. Von einer stärkeren Integration von Simulationsmethoden wird eine deutliche Verbesserung des Entwicklungsprozesses erwartet. Ziel ist zukünftig die Sicherheit von kunststoffbasierten Batteriegehäusen bei geringeren Kosten und Entwicklungszeiten zu gewährleisten. Es käme dabei sowohl bei der Herstellung der Gehäuse als auch im Betrieb von Elektrofahrzeugen zu einer CO2-Einsparung. Das Projekt SiKuBa setzt bei der Entwicklung und Validierung von Simulationsmodellen zur Auslegung sicherer Kunststoff-Batteriegehäuse unter thermischem Durchgehen an. Die Entstehung und Ausbreitung der gefährlichen Gas- und Partikelströme sowie deren Interaktion mit Strukturelementen wird experimentell analysiert und in strömungs- und strukturmechanische Simulationsmodelle überführt. Die Modelle eröffnen eine effiziente Möglichkeit neuartige Konzepte zur Verlangsamung und Unterdrückung der Propagation virtuell zu untersuchen. Der somit mögliche Einsatz sicherer und nachhaltiger kunststoffbasierter Gehäuselösungen kann dabei einen wesentlichen Beitrag zur Akzeptanz der Elektromobilität leisten. Farasis fokussiert sich auf die Entwicklung eines Simulationsmodells zur Darstellung aller am thermischen Durchgehen beteiligten und relevanten Ereignisse innerhalb des Batteriemoduls. Hieraus werden Ersatzquellterme, die als Eingangsbedingung weiterführender Simulationsmodelle dienen, abgeleitet. Darüber hinaus unterstützt Farasis unteranderem bei der Entwicklung und Auslegung geeigneter Schutzmaßnahmen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 877 |
| Europa | 15 |
| Global | 1 |
| Land | 6 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 290 |
| Zivilgesellschaft | 25 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 877 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 877 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 864 |
| Englisch | 40 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 298 |
| Webseite | 579 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 568 |
| Lebewesen und Lebensräume | 470 |
| Luft | 570 |
| Mensch und Umwelt | 875 |
| Wasser | 359 |
| Weitere | 877 |