Pilotprojekt im Bereich H2-Gastankprüfung

Zwei Hochdruckanlagen für Zyklen- und Berstprüfanlagen bei H2-Gastank-Testexperte

Das Jahr 2023 fängt bei KAMAT mit einem außergewöhnlichen und wenn man so will „grünen“ Auftrag an, den der Pumpenhersteller Ende 2022 erhalten hat: Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) bewilligten Großprojekts für mehr Klimaschutz im Verkehr liefert der Plungerpumpen-Hersteller KAMAT zwei Hochdruckpumpenaggregate für den Einsatz in Druckprüfanlagen für hydraulische Tests an H2-Gastanks.

Pilotprojekt für H2-Tank-Prüfstand: Herausforderung und Anforderung an KAMATs Hochdrucktechnik

Im April letzten Jahres erreichte diese spannende Kunden-Anfrage für einen Auftrag im Rahmen eines Pilotprojekts im Bereich Wasserstoff-Tankprüfung den Pumpenhersteller KAMAT aus Witten. Die Industrieanlagenbetriebsgesellschaft mbH mit Hauptsitz in Ottobrunn (IABG) plante für die Qualifizierung von Wasserstofftanks im Fahrzeugbereich die Errichtung von hydraulischen Testeinrichtungen, also Druckprüfanlagen für hydraulische Tests an H2-Tanks. In der Anfrage bat die IABG KAMAT um Prüfung ob KAMATs Hochdruck-Pumpen für den vorgesehenen Anwendungszweck geeignet wären. Sales Director Fabian Hoff zögerte nicht lange. Er ging überzeugt von der Machbarkeit sofort ins Gespräch mit dem zuständigen Projektleiter, um alle technischen Details zu klären, um die bestmögliche technische Lösung anzubieten.

Die Aufgabe: Tanks mit einem Volumen von mindestens 600 l mit einem Druckzyklus und Wasser als Prüfmedium beaufschlagen. Für Tanks dieser Größenklasse gibt es laut IABG nur sehr eingeschränkte Testmöglichkeiten, weshalb IABG nicht auf Bestandsanlagen zurückgreifen kann. „Der Kunde hat bevor er mit uns ins Gespräch gegangen ist, mit anderen Firmen über mögliche Lösungen gesprochen. Allerdings waren diese mengenmäßig bisher begrenzt und arbeiten mit Druckübersetzern. Die in diesem Projekt vorgesehenen Tanks benötigen deutlich mehr Menge, so dass wir nun mit unseren Hochdruck-Plungerpumpen ins Spiel kommen. Denn unsere Hochdruckpumpen sind grundsätzlich auch für Volumina deutlich über 600 l geeignet“, freut sich Hoff.

Alles aus einer Hand – Hochdruckpumpenaggregate inkl. Regeldrossel, Ventil- und Steuerungstechnik für Einsatz in Druckprüfanlagen für hydraulische Tests an H2-Gastanks

Wichtig für die Auslegung des Pumpensystems war u.a. bei der Druckbeaufschlagung eines Behälters zu berücksichtigen, dass pro Minute je nach Tankgröße 1-10 Zyklen gefahren werden, während die anschließende Tank-Entlastung durch separate Drosselventile erfolgt. Das würde für die Pumpen bedeuten, dass sie im schwellenden oder Intervall-Betrieb arbeiten. Eine weitere besondere Herausforderung der Festigkeitsprüfanlage an das Pumpensystem (Ventile, Regeldrossel, Sensorik, Steuerung) ist, dass der obere Druckwert relativ genau getroffen werden muss.

Durch die Bauart der KAMAT Pumpe können in diesem Setup obere Drücke von bis zu 1350 bar erreicht werden. Hier stellt sich die Frage wie genau die Pumpen druckgeregelt fahren können. Gemeinsam mit der Konstruktionsabteilung wurde eine geeignete Lösung ausgelegt inklusive der notwendigen Ventil-, Regelungs- und Messtechnik – Alles aus einer Hand.

Zum Hintergrund des Pilotprojekts mit Einsatz von Hochdruckpumpen im Bereich Druckprüfanlagen für hydraulische Tests an H2-Gastanks

KAMATs Auftraggeber zählt zu einem in 2020 gegründeten Konsortium aus Firmen mit Wasserstofftank und -betankungs-, Test- und Nutzfahrzeugexpertise, welches vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) eine Förderzusage für ein 3-jähriges Projekt mit einem Gesamtbudget von 25 Mio. Euro erhalten hat. Projektziel: Wasserstoff-Tank- und Wasserstoff-Betankungstechnik maximaler Dichtheit und Kapazität zu entwickeln und ab 2025 zur Marktreife zu bringen. Die IABG, ein führender Prüfexperte, trägt die Expertise zum Testen der Tank- und Betankungstechnik bei und ist für die Entwicklung und erstmalige Durchführung von neuen Prüfverfahren zur Absicherung der CRYOGAS Speicher- und Betankungstechnologie verantwortlich.

Dabei liegt IABGs Schwerpunkt auf der Komponenten- und Systemprüfung mit kryogenem Druckgas und der Qualifizierung von hydraulischen Prüfverfahren für Speichersysteme. So wird die IABG mit ihrer Expertise und ihren Prüfmöglichkeiten aktiv zur Realisierung dieses Projekts beitragen. Im Rahmen dieses wichtigen Vorhabens zur Entwicklung emissionsfreier Technologien wird die IABG an den Standorten Dresden und Lichtenau (Paderborn) ihre Prüfkapazitäten im Bereich der Wasserstoffspeicherung umfassend ausbauen. Und genau hier kommt der Pumpenhersteller KAMAT mit seiner Expertise im Bereich Hochdrucktechnik ins Spiel.

Die KAMAT Hochdruck-Plungerpumpe vom Typ K50018A-3G, geeignet für das Aggregat für das Pilot-Projekt im Bereich H2 Gastankpruefung sowie die KAMAT Regeldrossel 3000 bar, Produktneuheit aus dem Hause KAMAT für die Anwendung im Bereich Druckbehälterprüfung.

KAMATs Lieferumfang zum Einsatz im Bereich hydraulische Dichtheitsprüfung, Druckprüfung, Berstprüfung:

• Gerät (Antrieb 630 kW) inkl. der notwendigen Ventiltechnik, Regeldrossel und Steuerungstechnik für Zykliertests von Wasserstofftanks – K55032A2-5G-E630B
• Gerät inkl. der notwendigen Ventiltechnik und Steuerungstechnik für das Bersten von Wasserstofftanks (kleines mobiles Gerät mit hohem Wirkungsgrad) – K108A-3-E15B
• Zykliertest mit max. oberem Druckscheitelwert von 1500 bar, Aggregatauslegung Design 1500 bar
• Berstest mit max. erreichbarem statischen Druck von 2200 bar

Quelle & Bilder: KAMAT