DE102020102923A1

DE102020102923A1 - Wasserstoffträgermitführendes Straßenfahrzeug

Info

Publication number: DE102020102923A1
Application number: DE102020102923.3A
Authority: DE
Inventors: Matthias DUENCKELMEYER
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Straßenfahrzeug (1), umfassend ein erstes Volumen (2) zur Speicherung eines hydrierten Wasserstoffträgers und ein gegenüber dem ersten Volumen separates zweites Volumen (3) zur Speicherung eines dehydrierten Wasserstoffträgers.

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Straßenfahrzeug, welches zum Mitführen eines Wasserstoffträgers ausgerüstet ist.
Im Stand der Technik wird angestrebt, alternative Antriebstechnologien zu entwickeln und Fortbewegungsmittel mit diesen auszurüsten. Insbesondere die Nutzbarmachung der Brennstoffzellentechnologie als neues Antriebskonzept für Fortbewegungsmittel wird in den letzten Jahren verfolgt. Bei der Brennstoffzellentechnologie erfolgt durch die Brennstoffzelle eine Energiegewinnung, indem eine chemische Zusammenführung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zu Wasser (H2O) erfolgt. Die freigesetzte Energie kann folgend zum Betrieb eines Elektromotors eingesetzt werden. Die Mitführung und Speicherung des Wasserstoffs erfolgt in Tanks. Aus dem Stand der Technik sind eine Mehrzahl an Verfahren und Vorrichtungen zur Speicherung von Wasserstoff bekannt. Eine Möglichkeit zur Speicherung von Wasserstoff ist die Nutzung eines flüssigen, organischen Wasserstoffträgers (englisch: liquid organic hydrogen carriers, kurz: LOHC). Der flüssige, organische Wasserstoffträger wird hydriert (angereichert) und dient derart als flüssiges Speichermedium des Wasserstoffs. Durch eine Dehydrierung des hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers wird der Wasserstoff wieder freigesetzt. Zur Dehydrierung des hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers ist eine Zufuhr von Energie in Form von Wärme erforderlich. Die Prozesstemperatur liegt bei ca. 200-300 Grad Celsius. LOHC kann bei Umgebungsdruck und -temperatur verlustfrei gelagert werden. Durch die chemische Bindung und den Bedarf des Wärmeeintrags zur Dehydrierung kann kein Wasserstoff ungewollt austreten und es treten somit keine Verluste während der Speicherung des Wasserstoffs in einem flüssigen, organischen Wasserstoffträger auf. Die Dehydrierung von hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgern zur Energiegewinnung für einen elektrischen Antrieb wurde bereits für Züge im Schienenpersonennahverkehr getestet, da hier ausreichend Platz zur Integration der benötigten Elemente zur Verfügung steht.
DE 10 2015 22 39 97 A1 offenbart eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Speicherung von Wasserstoff. Hierfür umfasst das offenbarte System einen Speicher und einen Reaktor für die Hydrierung und eine Dehydrierung eines flüssigen organischen Wasserstoffträgers. Eine Hydrierung des flüssigen organischen Wasserstoffträgers erfolgt mittels des zu speichernden Wasserstoffes unter Wärmeabgabe. Die Wärme wird gespeichert und einem System zum Dehydrieren des flüssigen organischen Wasserstoffträgers zugeführt.
DE 10 2017 00 04 24 A1 offenbart ein Verfahren und eine kombinierte Hydrier- und Speicheranlage zur Speicherung und zum Transport von großen Mengen Wasserstoff, bspw. aus großtechnischen Produktionsanlagen, in einem flüssigen organischen Wasserstoffträger. Durch die Anlage wird der Wasserstoff durch die Hydrierung eines flüssigen organischen Wasserstoffträgers gebunden und der hydrierte flüssige organische Wasserstoffträger in mindestens einem Speichertank gelagert. Zur Rückgewinnung des Wasserstoffs wird der flüssige organische Wasserstoffträger dehydriert und der Wasserstoff weiterverwendet sowie der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger separat gespeichert.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die Verwendung einer LOHC-basierten Energieversorgung eines Antriebsstrangs eines Straßenfahrzeugs zu realisieren. Insbesondere ist es dabei eine weitere Aufgabe, eine platzsparende Mitführung eines dehydrierten und eines hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers in einem Straßenfahrzeug einzurichten. Die bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie ist die Realisierung einer LOHC-basierten Energieversorgung eines Antriebsstrangs eines Straßenfahrzeugs.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird entsprechend der hier offenbarten Technologie durch ein Straßenfahrzeug, das ein erstes Volumen zur Speicherung eines hydrierten Wasserstoffträgers, insbesondere hydriertes LOHC, und ein gegenüber dem ersten Volumen separates zweites Volumen zur Speicherung eines dehydrierten Wasserstoffträgers, insbesondere dehydriertes LOHC, umfasst und derart zum gleichzeitigen und platzsparenden Mitführen eines hydrierten und eines dehydrierten Wasserstoffträgers, insbesondere LOHC, eingerichtet ist, gelöst. Das Straßenfahrzeug kann beispielsweise ein PKW, Motorrad, Transporter oder LKW sein. Wasserstoff kann beispielsweise zur Gewinnung elektrischer Energie mittels einer Brennstoffzelle eingesetzt werden. Somit betrifft die hier offenbarte Technologie unter anderem ein Brennstoffzellensystem mit mindestens einer Brennstoffzelle. Das Brennstoffzellensystem ist beispielsweise für mobile Anwendungen wie Kraftfahrzeuge gedacht, insbesondere zur Bereitstellung der Energie für mindestens eine Antriebsmaschine zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs. In ihrer einfachsten Form ist eine Brennstoffzelle ein elektrochemischer Energiewandler, der Brennstoff (z.B. Wasserstoff) und Oxidationsmittel (z.B. Luft, Sauerstoff und Peroxide) in Reaktionsprodukte umwandelt und dabei Elektrizität und Wärme produziert. In einem Straßenfahrzeug kann zumindest ein Elektromotor mit mittels zumindest einer Brennstoffzelle gewonnener Energie betrieben werden. Ein Motor, bspw. ein Verbrennungs- oder Elektromotor, in einem Straßenfahrzeug kann insbesondere zum Antrieb des Straßenfahrzeugs dienen. Zusammenfassend kann Wasserstoff somit als Traktionsenergieträger für ein Straßenfahrzeug dienen. Wasserstoff kann bei Raumtemperatur insbesondere gasförmig und/oder in einem Wasserstoffträger gespeichert und/oder transportiert werden. Ein Wasserstoffträger kann unter bestimmten Bedingungen eine Menge Wasserstoff aufnehmen und diese unter bestimmten Bedingungen wieder abgeben. Ein Wasserstoffträger, der Wasserstoff aufgenommen hat, also mit Wasserstoff angereichert ist, wird als „hydrierter Wasserstoffträger“ bezeichnet. Ein Wasserstoffträger, der keinen Wasserstoff aufgenommen hat, wird als „dehydrierter Wasserstoffträger“ bezeichnet. Bei einer chemischen Hydrierung erfolgt eine Anreicherung des Wasserstoffträgers insbesondere auf Atomebene. Mit anderen Worten werden Wasserstoffatome in eine chemische Struktur eines Wasserstoffträgers aufgenommen. Als flüssige, organische Wasserstoffträger (englisch: liquid organic hydrogen carriers, kurz: LOHC) werden organische Verbindungen bezeichnet, die Wasserstoff durch chemische Reaktion aufnehmen und wieder abgeben können. LOHCs können somit als Speichermedium für Wasserstoff (LOHC-Wasserstoffträger) verwendet werden. Ein Volumen, das zur Speicherung eines hydrierten oder dehydrierten Wasserstoffträgers (LOHC) eingerichtet ist, kann als LOHC-Tank, Wasserstoffspeichervolumen oder Wasserstofftank bezeichnet werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der hier offenbarten Technologie.
Das erste und das zweite Volumen können dabei in einem gemeinsamen sie umgebenden dritten Volumen zusammengefasst sein. Das dritte Volumen kann bspw. ein Tank sein. Der Tank kann eine formstabile Außenhülle aufweisen. Die im Tank zusammengefassten Volumina (erstes und zweites) können durch eine diffusionsdichte Trennwand voneinander getrennt sein. Die Trennwand kann als eine variable Membran ausgestaltet sein. In einem Kreislaufprozess, bspw. in einem Straßenfahrzeug, welches zur Dehydrierung des hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträger (LOHC) und/oder Nutzung des mittels Dehydrierung gewonnen Wasserstoffs eingerichtet ist, ist das Gesamtvolumen des gespeicherten hydrierten und dehydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers zu jeder Zeit ungefähr gleichgroß, da eine aus dem Speichervolumen des hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers entnommene Menge nach seiner Dehydrierung dem Speichervolumen des dehydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträgers zugeführt wird und durch die Dehydrierung nur geringe Volumenverluste zu erwarten sind. Mit anderen Worten ändern sich die Einzelvolumina der Volumen, die zur Speicherung des dehydrierten bzw. hydrierten flüssigen, organischen Wasserstoffträgers (LOHC) in einem Straßenfahrzeug, das hydrierten, flüssigen, organischen Wasserstoffträger (LOHC) dehydriert und/oder den mittels Dehydrierung gewonnen Wasserstoff nutzt, eingerichtet sind, nicht aber das Gesamtvolumen des dehydrierten bzw. hydrierten flüssigen, organischen Wasserstoffträgers (LOHC). Eine variable Trennwand (Membran) zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen, wobei das erste und zweite Volumen gemeinsam in einem dritten Volumen angeordnet sind, verschiebt sich mit anderen Worten entsprechend den Teilmengen im ersten und zweiten Volumen und die Trennwand (Membran) führt somit zu einer Vergrößerung des einen Volumens im Zuge einer Verkleinerung des anderen Volumens, insbesondere in jeweils gleichem Maße.
Zur Nutzung des ersten Volumens zur temporären Speicherung von einem flüssigen, organischen, Wasserstoffträgers (LOHC) kann dieses über einen ersten Zulauf und einen ersten Ablauf verfügen. Analog hierzu kann das zweite Volumen zur temporären Speicherung eines flüssigen, organischen, Wasserstoffträgers (LOHC) über einen zweiten Zulauf und einen zweiten Ablauf verfügen.
Das erste Volumen und das zweite Volumen können sich in einer räumlichen Nähe zueinander befinden. Dabei kann das erste Volumen vom zweiten Volumen teilweise oder fast vollständig umgeben sein. Alternativ kann das zweite Volumen vom ersten Volumen teilweise oder vollständig umgeben sein.
Eine Anordnung des ersten und zweiten Volumens in einer räumlichen Nähe zueinander kann nebeneinanderliegend erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Anordnung des ersten und zweiten Volumens in einer räumlichen Nähe zueinander übereinanderliegend erfolgen.
Eine gemeinsame, variable Trennwand (Membran) zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen kann elastisch ausgestaltet sein. Durch eine bevorzugt elastische Verformung der Trennwand wird eine Größenveränderung der Volumina in einfacher Weise realisiert. Die Verformung der elastischen Trennwand kann durch einen Druck (hydrostatischen Druck) in einem Volumen verursacht werden. Ein Druck kann sowohl im ersten Volumen als auch im zweiten Volumen verursacht werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Verformung der elastischen Trennwand unter Ausnutzung der Schwerkraft erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine variable Trennwand zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen verschieblich ausgestaltet sein. Auch eine elastische Trennwand kann verschieblich ausgestaltet sein. Eine Verschiebung der variablen Trennwand kann bspw. mittels eines Stellmotors erreicht werden. Der Stellmotor kann innerhalb einer Außenhülle, die das erste Volumen und das zweiten Volumen gemeinsam umgibt, angebracht sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Stellmotor außerhalb einer Außenhülle, die das erste Volumen und das zweiten Volumen gemeinsam umgibt, angebracht sein. Es können auch eine Mehrzahl an Stellmotoren eingesetzt werden, um die Trennwand zu verschieben. In jedem Fall ist ein unmittelbarer Flüssigkeitsübergang von einem Volumen in das andere Volumen auszuschließen. Hierfür können bspw. Abstreifeinrichtungen und Dichtungssysteme genutzt werden.
Eine gemeinsame Trennwand (Membran) zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen kann Bereiche unterschiedlicher Elastizität aufweisen. Entsprechend kann eine Trennwand eine erste Elastizität und eine zweite Elastizität aufweisen. Die zweite Elastizität kann dabei kleiner als die erste Elastizität sein und insbesondere ein feststehendes, die Trennwand berührendes oder durchdringendes Objekt umgeben. Ein feststehendes, die Trennwand berührendes Objekt ist dadurch gekennzeichnet, dass seine Position sich bei einer Variation der Volumengrößen mittels einer variablen Trennwand nicht ändert. Ein feststehendes, die Trennwand berührendes Objekt kann beispielsweise ein Befestigungspunkt an einem Gehäuse des Wasserstofftanks sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein feststehendes, die Trennwand berührendes Objekt eine Außenhülle des ersten Volumens und/oder zweiten Volumens sein. Die Trennwand kann mit dieser fest bspw. mittels einer Klebe- oder Schweißverbindung verbunden sein. Durch die verschiedenen Elastizitäten der Trennwand wird gewährleistet, dass ein Bereich der Trennwand, der mit einem feststehenden Element verbunden ist, weniger stark beansprucht wird, wenn die Trennwand sich elastisch verformt. Zur weiteren Reduktion einer Materialbeanspruchung kann ein Elastizitätsübergang zwischen einem Trennwandbereich mit einer höheren Elastizität und einem Trennwandbereich mit einer niedrigeren Elastizität verlaufsweise ausgestaltet sein. Mit anderen Worten erfolgt eine stufenweise Änderung der Elastizität über eine vordefinierte Strecke.
Eine gemeinsame Trennwand zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen kann im Vergleich zu einer Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder zu einer gemeinsamen Außenhülle des ersten und zweiten Volumens thermisch gut leitfähig sein. Eine gute Leitfähigkeit kann bspw. durch ein Material mit einem hohen Wärmedurchgangskoeffizienten erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann in die Trennwand ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die Wärmeleitfähigkeit des Materials der übrigen Trennwand eingebracht werden. Es können bspw. metallische Bereiche in die Trennwand eingebracht werden. Die metallischen Bereiche können punktförmig ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ können metallische Bereiche als Stäbe ausgestaltet sein. Schließlich sind weitere Geometrien, die eine große Oberfläche aufweisen, zur Ausgestaltung der metallischen Bereiche denkbar. Die Positionierung eines Materials mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die Wärmeleitfähigkeit des Materials der Trennwand sollte derart gewählt werden, dass eine verformbare Trennwand an der gewählten Position einer geringen möglichen Verformung unterliegt. Hierfür eignet sich beispielsweise der Bereich eines Ablaufes und/oder Zulaufs. Zusätzlich oder alternativ kann eine gemeinsame Trennwand zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen einen höheren Wärmedurchgangskoeffizienten aufweisen, als eine Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens. Eine Außenhülle des ersten Volumens und eine Außenhülle des zweiten Volumens kann eine gleiche oder unterschiedliche thermische Leitfähigkeit aufweisen. Eine gute thermische Leitfähigkeit einer Trennwand der Volumina und zusätzlich oder alternativ eine Außenhülle, die einen geringen Wärmeübergangskoeffizienten aufweist, führt im Falle der Speicherung eines dehydrierten LOHC im zweiten Volumen und der Speicherung eines hydrierten LOHC im ersten Volumen zu einem erwünschten Wärmeübertrag prozessbedingt im dehydrierten LOHC vorliegender Wärme an das hydrierte LOHC. Die Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens sowie das Material einer gemeinsamen Trennwand zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen sollte dabei eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Als Material für die Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens ist bspw. ein Kunststoff verwendbar. Die Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens kann bspw. aus einem Duromer bestehen. Zusätzlich oder alternativ kann die Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder eine gemeinsame Außenhülle des ersten und zweiten Volumens aus Polyethylenterephthalat (PET) bestehen. Es ist weiterhin möglich, auf der Innenseite der Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder einer gemeinsamen Außenhülle des ersten und zweiten Volumens eine thermische Isolierung anzubringen. Zusätzlich oder alternativ kann die thermische Isolierung auf der Außenseite der Außenhülle des ersten und/oder des zweiten Volumens und/oder einer gemeinsamen Außenhülle des ersten und zweiten Volumens aufgebracht sein. Als thermische Isolierung kann bspw. ein Silikon mit niedriger Wärmeleitfähigkeit genutzt werden. Das Material einer gemeinsamen, elastischen Trennwand zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen weist vorzugsweise eine hohe reversible Verformbarkeit auf. Eine hohe reversible Verformbarkeit kann bspw. mittels eines Elastomers realisiert werden.
Das erste Volumen kann derart eingerichtet sein, dass während einer Fahrt eine Menge eines hierin gespeicherten hydrierten Wasserstoffträgers (LOHC) an zumindest ein Wasserstoffantriebssystem abgegeben wird. Entsprechend ist das Wasserstoffantriebssystem vorzugsweise mit zumindest einer Pumpe und Leitung ausgerüstet, um den hydrierten Wasserstoffträger (LOHC) aus dem ersten Volumen zumindest einer Vorrichtung zuzuführen, in der bei ca. 200 Grad Celsius ein Dehydrierungsprozess abläuft. Der derart gewonnene Wasserstoff wird gespeichert und zumindest einer Brennstoffzelle zugeführt, mittels derer elektrische Energie erzeugt wird, die zum Antrieb zumindest eines E-Motors verwendet wird. Das Wasserstoffantriebssystem ist weiter vorzugsweise eingerichtet, den bei der Dehydrierung entstehenden dehydrierten Wasserstoffträger (LOHC) dem zweiten Volumen zuzuführen. Derart ist das Gesamtvolumen des ersten Volumens und zweiten Volumens zu jedem Zeitpunkt annähernd konstant. Optimaler Weise ist das Wasserstoffantriebssystem derart eingerichtet, dass Wärmequellen im Straßenfahrzeug genutzt werden, um eine Vorwärmung des zu dehydrierenden Wasserstoffträgers (LOHC) zu erreichen. Somit kann das hier offenbarte Brennstoffzellensystem mindestens einen Kühlkreislauf umfassen, der eingerichtet ist, den Brennstoffzellenstapel des Brennstoffzellensystems zu temperieren und die abgeführte Abwärme der Vorwärmung des hydrierten LOHC zuzuführen. Der Kühlkreislauf umfasst zweckmäßig mindestens einen Wärmetauscher, mindestens einen Kühlmittelförderer und mindestens eine Brennstoffzelle. Bevorzugt sind mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel zusammengefasst, der von dem Kühlmittel durchflossen wird. Der mindestens eine Wärmetauscher ist bspw. ein Kühler, der von Luft durchströmt und durch einen Ventilator unterstützt werden kann. Der Kühlkreislauf ist i.d.R. derart ausgebildet, dass Kühlmittel zwischen dem Wärmetauscher und der mindestens einen Brennstoffzelle zirkulieren kann. Insbesondere kann das in der mindestens einen Brennstoffzelle erwärmte Kühlmittel von der Brennstoffzelle in den mindestens einen Wärmetauscher fließen, wo es die Wärme an das vorzuwärmende hydrierte LOHC abgibt und sich somit abkühlt, bevor es anschließend wieder in die Brennstoffzelle strömt. Bevorzugt kommt als Kühlmittel Wasser mit entsprechenden Additiven zum Einsatz. Der zumindest eine Wärmetauscher kann zusätzlich oder alternativ von vorzuwärmendem LOHC durchströmt werden. Zur optimalen Zuführung von Abwärme anderer Aggregate als zumindest einer Brennstoffzelle kann bspw. eine Anordnung des Leitungssystems entsprechend gestaltet sein, dass das Leitungssystem an Wärmequellen innerhalb des Straßenfahrzeugs entlang führt, so dass (mit oder ohne zusätzliche Wärmetauscher) ein bestmöglicher Wärmeübertrag in das hydrierte LOHC erreicht wird. Wärmequellen können bspw. Aggregate (Bremse, Brennstoffzelle, Batterie, E-Motor, o.ä.) sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Wärmequelle ein Medium (Flüssigkeit) sein, bspw. das dehydrierte LOHC und/oder ein Schmierstoff (Öl). Zusätzlich oder alternativ kann das Leitungssystem ein Aggregat durchdringen. Zur Erreichung eines idealen Wärmeübertrags kann das Leitungssystem beispielsweise als ein durch ein Ventil und/oder eine Mehrzahl Ventile erweiterbares Leitungssystem ausgestaltet werden. Das Ventil öffnet/schließt dabei einen Fluidfluss durch einen optionalen Leitungsabschnitt. Ein Leitungsabschnitt umfasst vorzugsweise eine Wärmequelle. Es kann eine Mehrzahl optionaler Leitungsabschnitte an einem Gesamtleitungssystem angeschlossen sein. Die Anordnung der Reihenfolge einer Mehrzahl optionaler Leitungsabschnitte ist bspw. so zu gestalten, dass die Reihenfolge einen optimalen Wärmeeintrag gewährleistet. Ein optimaler Wärmeeintrag kann bspw. durch eine Anordnung erreicht werden, bei der die Reihenfolge der wärmeeintragenden Wärmequellen nach ihrer Temperatur aufsteigend angeordnet sind. An einem Aggregat, das zum Wärmeeintrag vorgesehen ist, ist vorzugsweise ein thermischer Sensor angebracht, der eine temperaturdatenbasierte Öffnung und/oder Schließung des betroffenen Leitungsabschnitts beeinflusst. Derart wird eine gezielte Kopplung einer Abwärme eines Aggregats/Volumens mit dem Fluidstrom im Leitungssystem erreicht. Um bei einer Kopplung einer Abwärme eines Aggregats/Volumens mit dem Fluidstrom im Leitungssystem einen bestmöglichen Wärmeübertrag zu erreichen, sollte eine größtmögliche gemeinsame Oberfläche vorliegen. Ein größtmöglicher Wärmeübertrag kann bspw. mittels des Einsatzes eines Plattenwärmetauschers (ggf. mit zusätzlichen Wärmerippen) erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ können zur Erreichung eines größtmöglichen Wärmeübertrags Wärmekranzlamellen, bspw. aus Aluminium, genutzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann zur Erreichung eines größtmöglichen Wärmeübertrags ein Halbkreis-Trennsystem eingesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann zur Erreichung eines größtmöglichen Wärmeübertrags ein Doppelrohrsystem in Spiralanordnung eingesetzt werden. Das Leitungssystem kann dabei Bereiche enthalten, in denen ein gewünschter Wärmeeintrag materialtechnisch (bspw. Kupfer) unterstützt wird und/oder Bereiche, in denen ein Wärmeaustrag materialtechnisch unterbunden wird. Zur thermischen Isolierung des Fluidstromes können diese Leitungsbereiche isoliert ausgestaltet werden. Zur Isolierung können bspw. Silikate eingesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ liegt vorzugsweise in Bereichen, wo ein Wärmeübergang stattfinden soll, eine turbulente Strömung vor, da in dieser ein effizienterer Wärmetransport stattfindet. Eine turbulente Strömung kann bspw. durch Einbuchtungen, das heißt Bereichen, in denen die Strömung sich ablöst, realisiert werden. Das Gesamtsystem kann zusätzlich mit einem Vorerhitzer ausgestattet sein, um die prozessbedingte Erwärmung des hydrierten LOHC zur Dehydrierung zu erreichen. Zur Steuerung des Erwärmungsprozesses kann eine Softwarelösung eingesetzt werden.
Der erste Zulauf des ersten Volumens und ein zweiter Ablauf des zweiten Volumens können räumlich zusammengefasst sein. Eine räumliche Zusammenfassung des ersten Zulaufs des ersten Volumens und des zweiten Ablaufs des zweiten Volumens können fluiddicht mit einer Zapfpistole gekoppelt werden, die einen dritten Zulauf und einen dritten Ablauf aufweist. Derart kann ein zeitgleicher Betankungsvorgang des ersten Volumens und Entleerungsvorgang des zweiten Volumens realisiert werden. Der zeitgleiche Betankungsvorgang des ersten Volumens und Entleerungsvorgang des zweiten Volumens wird vorzugsweise durch einen Überdruck des Einfüllfluids (LOHC) im ersten Volumen realisiert. Mit anderen Worten drückt das einfließende Fluid über die Trennwand (Membran) das dehydrierte Fluid aus dem Tank. Zusätzlich oder alternativ wird der zeitgleiche Betankungsvorgang des ersten Volumens und Entleerungsvorgang des zweiten Volumens durch einen Unterdruck an der Saugseite (verbrauchter LOHC) im zweiten Volumen realisiert. Schließlich kann der zeitgleiche Betankungsvorgang des ersten Volumens und Entleerungsvorgang des zweiten Volumens auch durch eine Kombination des Überdrucks des Einfüllfluids (LOHC) und des Unterdrucks an der Saugstelle (verbrauchter LOHC) erfolgen. Der zeitgleiche Betankungsvorgang des ersten Volumens und Entleerungsvorgang des zweiten Volumens kann zusätzlich oder alternativ durch eine Verschiebung einer verschieblichen und/oder Verformung einer verformbaren Trennwand, die zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen liegt, erfolgen. Die Zapfpistole wird vorzugsweise an einer Zapfsäule bereitgestellt. Die Zapfsäule ist vorzugsweise eingerichtet, hydriertes LOHC abzugeben und dehydriertes LOHC aufzunehmen. Die Zapfpistole ist vorzugsweise geometrisch derart gestaltet, dass eine eindeutige Positionierung der Zapfpistole gegenüber dem ersten Zulauf und dem zweiten Ablauf stets gewährleistet / Voraussetzung für eine Freigabe des Fluidaustausches wird. Zusätzlich oder alternativ ist der erste Zulauf und/oder der zweite Ablauf und/oder ein räumlich zusammengefasster Bereich, der den ersten Zulauf sowie den zweiten Ablauf umfasst, derart ausgestaltet, dass eine eindeutige Positionierung der Zapfpistole gegenüber dem ersten Zulauf sowie dem zweiten Ablauf gewährleistet wird. Eine Ausgestaltungsvariante zur Gewährung einer eindeutigen Positionierung kann geometriebasiert erfolgen. Eine geometrische Gestaltung kann beispielsweise durch einen runden Querschnitt des ersten Zulaufs und einen eckigen Querschnitt des zweiten Ablaufs realisiert werden. Mit anderen Worten führen ein runder Querschnitt des ersten Zulaufs und ein eckiger Querschnitt des zweiten Ablaufs sowie ein runder Querschnitt des dritten Ablaufs an der Zapfpistole und ein eckiger Querschnitt des dritten Zulaufs an der Zapfpistole, wobei zur Verbindung der Zapfpistole mit dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen die jeweiligen Querschnitte ineinander geführt werden, in jedem Fall zu einer korrekten Positionierung der Zapfpistole. Zusätzlich oder alternativ zum Ineinanderführen der Querschnitte kann ein Tüllensystem (Dichtungssystem) eingesetzt werden. Es ist vorzugsweise eine Tülle am Querschnitt an der Zapfpistole sowie eine zweite Tülle am Querschnitt des Zu-/Ablaufs am Volumen des Straßenfahrzeugs angebracht. Das Material der Tüllen sollte chemiebeständig sowie elastisch verformbar sein und ein niedriges elektrochemisches Potential gegenüber umgebenden metallischen Komponenten aufweisen (bspw. EPDM Kunststoffe). Das Tüllensystem ist vorzugsweise derart auszugestalten, dass beim Koppeln einer Zapfpistole mit dem Zu-/Ablauf am Volumen des Straßenfahrzeugs ein Verhaken/Überlappen/Umschließen der ersten Tülle mit der zweiten Tülle erfolgt. Zusätzlich oder alternativ wird durch das Verhaken/Überlappen/Umschließen während eines Durchflusses und durch den damit entstehenden Leitungsdruck ein formschlüssiges Schließen erreicht. In der räumlichen Umgebung des ersten Zulaufs und des zweiten Ablaufs können Elemente vorliegen, die zur Umsetzung eines autonomen Tankvorgangs eingerichtet sind. Zusätzlich oder alternativ kann die räumliche Umgebung des ersten Zulaufs und des zweiten Ablaufs Elemente umfassen, die als Einführhilfe für eine Zapfpistole eingerichtet sind. Eine Einführhilfe kann als ein Steg ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Einführhilfe als Nut ausgestaltet sein. Es kann eine Mehrzahl an Einführhilfen vorliegen. Eine Einführhilfe ist vorzugsweise in einer umgekehrten Ausführungsweise an der Zapfpistole anzubringen, wobei eine umgekehrte Ausführungsweise dadurch gekennzeichnet ist, dass das Einführelement an der Zapfpistole passend in die Einführhilfe in der räumlichen Umgebung des ersten Zulaufs und des zweiten Ablaufs am Straßenfahrzeug eingeführt werden kann (mechanische Codierung). Zusätzlich oder alternativ kann die Zapfpistole während des Betankungsvorgangs verrastet werden. Eine Verrastung erfolgt vorzugsweise zwischen der Zapfpistole und dem ersten Zulauf des ersten Volumens oder einem Element, das fest mit dem ersten Zulauf verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Verrastung zwischen der Zapfpistole und dem zweiten Ablauf des zweiten Volumens ausgeführt werden oder mit einem Element, das fest mit dem zweiten Ablauf verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Verrastung zwischen der Zapfpistole und einem räumlich mit dem ersten Zulauf zusammengefassten Element ausgeführt werden. Schließlich kann zusätzlich oder alternativ eine Verrastung zwischen der Zapfpistole und einem räumlich mit dem zweiten Ablauf zusammengefassten Element ausgeführt werden.
Ein Straßenfahrzeug, welches über ein erstes Volumen zur Speicherung von hydriertem LOHC und ein zweites Volumen zur Speicherung von dehydriertem LOHC verfügt, kann dazu eingerichtet sein, eine Menge LOHC an ein externes System abzugeben und/oder eine Menge LOHC von einem externen System aufzunehmen. Ein externes System kann bspw. ein zweites Straßenfahrzeug sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein externes System ein stationäres Speichersystem (bspw. Tankstelle) sein. Das stationäre Speichersystem kann derart eingerichtet sein, dass es ein drittes Volumen zur Speicherung von hydriertem LOHC aufweist. Das stationäre Speichersystem kann alternativ oder zusätzlich ein viertes Volumen zur Speicherung von dehydriertem LOHC aufweisen. Das stationäre Speichersystem kann eingerichtet sein, hydriertes LOHC aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ kann das stationäre Speichersystem eingerichtet sein, hydriertes LOHC abzugeben. Zusätzlich oder alternativ kann das stationäre Speichersystem eingerichtet sein, dehydriertes LOHC aufzunehmen. Schließlich kann das stationäre Speichersystem zusätzlich oder alternativ eingerichtet sein, dehydriertes LOHC abzugeben. Das Speichersystem kann auch eingerichtet sein, zeitgleich hydriertes LOHC aufzunehmen und dehydriertes LOHC abzugeben oder dehydriertes LOHC aufzunehmen und hydriertes LOHC abzugeben. Analog kann das Straßenfahrzeug eingerichtet sein, hydriertes LOHC an ein drittes Volumen, das zu einem externen System gehört, abzugeben. Zusätzlich oder alternativ kann das Straßenfahrzeug dazu eingerichtet sein, dehydriertes LOHC aus einem vierten Volumen, das zu einem externen System gehört, aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ kann das Straßenfahrzeug dazu eingerichtet sein, hydriertes LOHC aus einem dritten Volumen, das zu einem externen System gehört, aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ kann das Straßenfahrzeug dazu eingerichtet sein, dehydriertes LOHC an ein viertes Volumen, das zu einem externen System gehört, abzugeben. Für einen Abgabevorgang einer Menge hydrierten LOHCs aus dem ersten Volumen an das dritte Volumen wird vorzugsweise der erste Ablauf des ersten Volumens an einen dritten Zulauf des dritten Volumens des externen Systems gekoppelt. Für einen Aufnahmevorgang einer Menge dehydrierten LOHCs aus dem vierten Volumen im zweiten Volumen wird vorzugsweise der vierte Ablauf des vierten Volumens des externen Systems an den zweiten Zulauf des zweiten Volumens gekoppelt. Für einen Aufnahmevorgang einer Menge hydrierten LOHCs aus dem dritten Volumen des externen Systems im ersten Volumen wird vorzugsweise der dritte Ablauf des dritten Volumens an den ersten Zulauf des ersten Volumens gekoppelt. Für einen Abgabevorgang einer Menge dehydrierten LOHCs vom zweiten Volumen an das vierte Volumen des externen Systems wird vorzugsweise der zweite Ablauf des zweiten Volumens an den vierten Zulauf des vierten Volumens des externen Systems gekoppelt. Ein Aufnahmevorgang des ersten Volumens erfordert somit einen Abgabevorgang des dritten Volumens und umgekehrt. Ein Aufnahmevorgang des zweiten Volumens erfordert einen Abgabevorgang des vierten Volumens und umgekehrt. Ein gleichzeitiges Aufnehmen hydrierten LOHCs vom ersten Volumen und Abgeben dehydrierten LOHCs vom zweiten Volumen und/oder ein gleichzeitiges Aufnehmen dehydrierten LOHCs vom zweiten Volumen und Abgeben hydrierten LOHCs vom ersten Volumen ist möglich. Eine Kopplung des ersten Volumens und/oder des zweiten Volumens mit dem dritten und vierten Volumen des externen Systems kann mittels einer dem externen System zugehörigen Tankvorrichtung (externe Tankvorrichtung) erfolgen. Die externe Tankvorrichtung besteht vorzugsweise aus einer Zapfpistole, welche einen vierten Zulauf aufweist und eine fluiddichte Kopplung der Tankvorrichtung mit dem ersten Ablauf des ersten Volumens gewährleistet. Der vierte Zulauf kann auch für eine umgekehrte LOHC Förderung genutzt werden und hierfür mit dem ersten Zulauf des ersten Volumens fluiddicht gekoppelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Zapfpistole einen fünften Ablauf aufweisen, mittels dessen eine fluiddichte Kopplung der Tankvorrichtung mit dem zweiten Zulauf des zweiten Volumens gewährleistet wird. Der fünfte Zulauf kann auch für eine umgekehrte LOHC Förderung genutzt werden und hierfür mit dem zweiten Zulauf des zweiten Volumens fluiddicht gekoppelt werden. Die externe Tankvorrichtung kann zusätzlich oder alternativ eine erste mobile Förderleitung (Schlauch) umfassen, wobei am ersten Ende der ersten Förderleitung eine erste Zapfpistole montiert ist, die mit dem ersten Zulauf und/oder ersten Ablauf des ersten Volumens gekoppelt werden kann und das zweite Ende der ersten Förderleitung im dritten Volumen (Tank) mündet. Zusätzlich oder alternativ kann die Tankvorrichtung mit einer zweiten mobilen Förderleitung (Schlauch) eingerichtet sein, wobei am ersten Ende der zweiten Förderleitung eine zweite Zapfpistole fest montiert ist, die mit dem zweiten Zulauf und/oder zweiten Ablauf des zweiten Volumens gekoppelt werden kann und das zweite Ende der zweiten Förderleitung im vierten Volumen (Tank) mündet. Die erste Förderleitung und die zweite Förderleitung können mit derselben Zapfpistole verbunden sein. Eine räumliche Zusammenfassung des ersten Zulaufs des ersten Volumens und des zweiten Ablaufs des zweiten Volumens und/oder des ersten Ablaufs des ersten Volumens mit dem zweiten Zulauf des zweiten Volumens ist bei einer Kopplung der ersten und der zweiten Förderleitung mit derselben Zapfpistole möglich. Hierdurch kann insbesondere ein zeitgleicher Aufnahme- und Abgabeprozess realisiert werden. Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen einer Zapfpistole zur Kopplung sind den obenstehenden Ausführungen zu entnehmen und gelten hier gleichermaßen.
Die externe Tankvorrichtung kann ein Zusatzaggregat oder eine Mehrzahl an Zusatzaggregaten wie z.B. Pumpen und/oder Filter und/oder Sensoren umfassen, die für den Aufnahme- bzw. Abgabeprozess dienlich sind. Eine Kopplung des ersten Volumens und/oder des zweiten Volumens mit dem dritten Volumen bzw. vierten Volumen des externen Systems kann alternativ oder zusätzlich mittels einer Tankvorrichtung des Straßenfahrzeugs erfolgen. Hierfür ist vorzugsweise der erste Ablauf des ersten Volumens fest mit einem zweiten Ende einer dritten mobilen Förderleitung gekoppelt, wobei am ersten Ende der dritten mobilen Förderleitung eine dritte Zapfpistole montiert ist. Zusätzlich oder alternativ ist der erste Zulauf des ersten Volumens fest mit einem zweiten Ende einer vierten mobilen Förderleitung gekoppelt, wobei am ersten Ende der vierten mobilen Förderleitung eine vierte Zapfpistole montiert ist. Zusätzlich oder alternativ ist der zweite Zulauf des zweiten Volumens fest mit einem zweiten Ende einer fünften mobilen Förderleitung gekoppelt, wobei am ersten Ende der fünften mobilen Förderleitung eine fünfte Zapfpistole montiert ist. Zusätzlich oder alternativ ist der zweite Ablauf des zweiten Volumens fest mit einem zweiten Ende einer sechsten mobilen Förderleitung gekoppelt, wobei am ersten Ende der sechsten mobilen Förderleitung eine sechste Zapfpistole montiert ist. Es ist ein zeitgleicher Abgabe- und Aufnahmevorgang möglich. Hierfür ist vorzugsweise das erste Ende der dritten mobilen Förderleitung und das erste Ende der fünften mobilen Förderleitung in einer gemeinsamen Zapfpistole verankert, die eine Kopplung mit dem Zulauf des dritten Volumens sowie eine Kopplung mit dem Ablauf des vierten Volumens ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ ist das erste Ende der vierten mobilen Förderleitung und das erste Ende der sechsten mobilen Förderleitung in einer gemeinsamen Zapfpistole verankert, die eine Kopplung mit dem Ablauf des dritten Volumens sowie eine Kopplung mit dem Zulauf des vierten Volumens ermöglicht. Die Tankvorrichtung kann ein Zusatzaggregat oder eine Mehrzahl an Zusatzaggregaten wie z.B. Pumpen und/oder Filter und/oder Sensoren umfassen, die dem Aufnahme- bzw. Abgabeprozess dienlich sind.
Das erste Volumen und das zweite Volumen sind im Straßenfahrzeug vorzugsweise jeweils symmetrisch und einander ausgleichend zu einer Mittelachse des Straßenfahrzeugs ausgerichtet.
Das Straßenfahrzeug kann weiter eingerichtet sein, dehydriertes LOHC selbsttätig wieder zu hydrieren. Hierfür kann es bspw. mit einer Photovoltaikanlage ausgerüstet sein.
Nachfolgend wird auf eine beispielhafte Ausgestaltung der hier offenbarten Technologie ohne einschränkenden Charakter eingegangen. Gemäß der hier offenbarten Technologie umfasst ein Straßenfahrzeug ein erstes Volumen und ein zweites Volumen. Die beiden Volumina sind von einer gemeinsamen, formstabilen Außenhülle umgeben und durch eine Trennwand voneinander getrennt. Das erste Volumen und das zweite Volumen sind mit einer Befüllvorrichtung eingerichtet. In das erste Volumen wird ein hydrierter Wasserstoffträger (LOHC) eingebracht und gespeichert. In das zweite Volumen wird ein dehydrierter Wasserstoffträger (LOHC) eingebracht und gespeichert. Derart ist das Straßenfahrzeug dazu eingerichtet, hydrierten und dehydrierten Wasserstoffträger (LOHC) zu transportieren.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der hier offenbarten Technologie ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Straßenfahrzeugs, umfassend eine Vorrichtung entsprechend der hier offenbarten Technologie;
2 eine Detailansicht eines Straßenfahrzeugs, umfassend einen Schnitt durch eine Vorrichtung entsprechend der hier offenbarten Technologie mit einer mittels Stellmotoren verschieblichen Trennwand;
3 eine Detailansicht eines Straßenfahrzeugs, umfassend einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit einer elastischen Zwischenmembran zwischen dem ersten und zweiten Volumen;
4 eine schematische Darstellung einer Anordnung, umfassend eine Vorrichtung in einer Systemumgebung zur Erzeugung elektrischer Energie;
5 eine schematische Darstellung einer Zapfpistole zur zeitgleichen Betankung eines ersten Volumens und Entleerung eines zweiten Volumens;
6 eine schematische Darstellung einer fluiddichten Verriegelung während des Betankungsvorgangs;
7 ein Straßenfahrzeug mit einer Vorrichtung, welches zur Abgabe eines hydrierten Wasserstoffträgers (LOHC) an ein externes System eingerichtet ist; und
8 eine schematische Darstellung eines Verrastungssystems zwischen einem Fortbewegungsmittel und einer Zapfpistole.

1 zeigt einen PKW 1 als Ausführungsbeispiel eines Straßenfahrzeugs, in welchem eine Vorrichtung in Form eines ersten Volumens 2 und eines zweiten Volumens 3 installiert ist. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 werden von einer gemeinsamen formstabilen Außenhülle 7 umgeben und sind durch eine Trennwand 6 voneinander getrennt. Das erste Volumen 2 verfügt über einen ersten Zulauf 4. Das zweite Volumen 3 verfügt über einen zweiten Ablauf 5.
2 zeigt als eine Detailansicht eines PKWs 1 ein erstes Volumen 2 und ein zweites Volumen 3. Das erste Volumen 2 weist einen ersten Zulauf 4 und einen ersten Ablauf 8 auf. Das zweite Volumen 3 weist einen zweiten Zulauf 9 und einen zweiten Ablauf 5 auf. Der erste Zulauf 4 und der zweite Ablauf 5 durchragen die Karosserie 12 des PKWs 1. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 befinden sich innerhalb des PKWs 1. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 werden von einer gemeinsamen formstabilen Außenhülle 7 umgeben und sind durch eine verschiebliche Trennwand 11 voneinander getrennt. Die verschiebliche Trennwand 11 kann mittels im ersten Volumen 2 und im zweiten Volumen 3 installierter Stellmotoren 10 verschoben werden.
3 zeigt als eine Detailansicht eines PKWs 1, ein erstes Volumen 2 und ein zweites Volumen 3. Das erste Volumen 2 weist einen ersten Zulauf 4 und einen ersten Ablauf 8 auf. Das zweite Volumen 3 weist einen zweiten Zulauf 9 und einen zweiten Ablauf 5 auf. Der erste Zulauf 4 und der zweite Ablauf 5 durchragen die Karosserie 12 des PKWs 1. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 befinden sich innerhalb des PKWs 1. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 werden von einer gemeinsamen formstabilen Außenhülle 7 umgeben und sind durch eine elastische Zwischenmembran 37, die zwischen dem ersten Volumen 2 und dem zweiten Volumen 2 angebracht ist, voneinander getrennt.
4 zeigt als eine Detailansicht eines PKWs 1 ein erstes Volumen 2 und ein zweites Volumen 3. Das erste Volumen 2 weist einen ersten Zulauf 4 und einen ersten Ablauf 8 auf. Das zweite Volumen 3 weist einen zweiten Zulauf 9 und einen zweiten Ablauf 5 auf. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 sind von einer gemeinsamen Außenhülle 7 umgeben und werden durch eine Trennwand 6 voneinander getrennt. Im ersten Volumen 2 wird ein hydrierter Wasserstoffträger (LOHC) gespeichert. Der erste Ablauf 8 ist über eine Leitung 22 erst an einen Wärmetauscher 23 und nachfolgend an einen Dehydrierer 24 angeschlossen. Das dem ersten Volumen 2 entnommene hydrierte LOHC wird über den ersten Ablauf 8 mittels der Leitung 22 an den Wärmetauscher 23 und nachfolgend dem Dehydrierer 24 zugeführt. Im Wärmetauscher wird die Wärme des dehydrierten Wasserstoffträgers, der aus dem Dehydrierer 24 abgeleitet und in einer Leitung 22 an den zweiten Zulauf 9 des zweiten Volumens 3 geführt wird, an den hydrierten Wasserstoffträger übertragen. Der im Dehydrierer 24 freigesetzte Wasserstoff wird über eine Leitung 22 einer Brennstoffzelle 25 zugeführt, in der unter Abscheiden von Wasser 27 elektrische Energie 26 gewonnen wird. Der dehydrierte Wasserstoffträger (LOHC) wird über den zweiten Zulauf 9 dem zweiten Volumen 3 zugeführt.
5 zeigt eine Zapfpistole 19, die zur zeitgleichen Betankung eines ersten Volumens 2 und Entleerung eines zweiten Volumens 3 eingerichtet ist. Hierfür wird der dritte Ablauf 15 mit dem ersten Zulauf 4 des ersten Volumens 2 und der vierte Zulauf 18 mit dem zweiten Ablauf 5 des zweiten Volumens 3 gekoppelt. In die Leitungen sind Einführhilfen 20 eingebracht. Der vierte Zulauf 18 und der dritte Ablauf 15 gehen über die Zapfpistole 19 hinaus. Der dritte Ablauf 15 mündet in das dritte Volumen 30 und der vierte Zulauf 18 mündet in das vierte Volumen 31.
6 zeigt einen dritten Ablauf 15, der von einer Ummantelung 14 umgeben ist und Teil einer Zapfpistole 19, ist sowie einen ersten Zulauf 4, der ebenfalls von einer Ummantelung 13 umgeben ist und der der gegenüber einer Karosserie 12 außenliegende Teil des ersten Zulaufs 4 ist. Der dritte Ablauf 15 ist mit einer zweiten Tülle 17 ausgerüstet. Der erste Zulauf 4 ist mit einer ersten Tülle 16 ausgerüstet. Beim Einführen der Zapfpistole 19 wird der dritte Ablauf 15 in den ersten Zulauf 4 eingeführt und die erste Tülle 16 somit an die zweite Tülle 17 gedrückt, um eine fluiddichte Verriegelung herzustellen.
7 zeigt einen LKW 28 als Ausführungsbeispiel eines Straßenfahrzeugs, in welchem eine Vorrichtung in Form eines ersten Volumens 2 und eines zweiten Volumens 3 installiert ist. Das erste Volumen 2 und das zweite Volumen 3 sind Elemente eines Tanks 29 als weitere Ausgestaltung einer gemeinsamen formstabilen Außenhülle und sind durch eine Trennwand 6 voneinander getrennt. Das erste Volumen 2 ist mit dem ersten Zu- und Ablauf 32 verbunden. Das zweite Volumen 3 ist mit dem zweiten Zu- und Ablauf 33 verbunden. Der erste Zu- und Ablauf 32 ist mittels der ersten mobilen Leitung 35 an einen Anschluss 34 angeschlossen. Dieser ist zur Verriegelung mit einer Zapfpistole 19 ausgerüstet. Der zweite Zu- und Ablauf 33 ist mittels der zweiten mobilen Leitung 36 ebenfalls an den Anschluss 34 angeschlossen.
8 zeigt eine Zapfpistole 19, die mit einem Verrastungsmechanismus zur Verrastung der Zapfpistole 19 mit einem fahrzeugseitigen Objekt während eines Tankvorgangs eingerichtet ist. Die Zapfpistole 19 weist einen dritten Ablauf 15 auf, der einerseits mit dem dritten Volumen 30 und andererseits mit dem ersten Zulauf 4 des ersten Volumens 2 verbunden ist. Zudem weist die Zapfpistole 19 einen vierten Zulauf 18 auf, der einerseits mit dem vierten Volumen 31 und andererseits mit dem zweiten Ablauf 5 des zweiten Volumens 3 gekoppelt ist. Fahrzeugseitig weist die räumliche Umgebung des ersten Zulaufs 4 und des zweiten Ablaufs 5 eine Umlaufnut 40 auf. Die Zapfpistole 19 ist derart ausgestaltet, dass ein umlaufend ausgeführter Verriegelungsbolzen 39 in die Umlaufnut 40 eingebracht werden kann. Die Verriegelung des Verriegelungsbolzens 39 während eines Betankungsvorgangs erfolgt mittels einer durch eine Feder 38 erzeugte Spannkraft, die durch eine Betätigung des Tasters 21 erreicht wird. Eine Entspannung der Feder 38 führt zu einer Entriegelung des Verriegelungsbolzens 39 in der Umlaufnut 40.
Bezugszeichenliste

1: PKW
2: erstes Volumen
3: zweites Volumen
4: erster Zulauf
5: zweiter Ablauf
6: Trennwand
7: Außenhülle
8: erste Ablauf
9: zweiter Zulauf
10: Stellmotor
11: verschiebliche Trennwand
12: Karosserie
13: Ummantelung der Leitung am Straßenfahrzeug
14: Ummantelung der Leitung an einer Zapfpistole
15: dritter Ablauf
16: erste Tülle
17: zweite Tülle
18: vierter Zulauf
19: Zapfpistole
20: Einführnut
21: Taster
22: Leitung
23: Wärmetauscher
24: Dehydrierer
25: Brennstoffzelle
26: Stoffstrom elektrischer Energie
27: Stoffstrom Wasser
28: LKW
29: Tank
30: drittes Volumen
31: viertes Volumen
32: erster Zu- und Ablauf
33: zweiter Zu- und Ablauf
34: Anschluss
35: erste mobile Leitung
36: zweite mobile Leitung
37: elastische Zwischenmembran
38: Feder
39: Verriegelungsbolzen
40: Umlaufnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015223997 A1 [0003]
DE 102017000424 A1 [0004]

Claims

Straßenfahrzeug (1, 28), umfassend ein erstes Volumen (2) zur Speicherung eines hydrierten Wasserstoffträgers und ein gegenüber dem ersten Volumen separates zweites Volumen (3) zur Speicherung eines dehydrierten Wasserstoffträgers.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach Anspruch 1, wobei das erste Volumen (2) und das zweite Volumen (3) in einem gemeinsamen Volumen mit einer formstabilen Außenhülle (7, 29) enthalten sind und mittels einer diffusionsdichten Trennwand (6) voneinander getrennt sind, wobei die Trennwand (6) als eine variable Membran ausgestaltet ist.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach Anspruch 1 oder 2, wobei • das erste Volumen (2) einen ersten Zulauf (4) und einen ersten Ablauf (8) aufweist, und · das zweite Volumen (3) einen zweiten Zulauf (5) und einen zweiten Ablauf (9) aufweist.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Volumen (2) zumindest annähernd vom zweiten Volumen (3) umgeben ist, oder andersherum.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Volumen (2) und das zweite Volumen (3) im Wesentlichen nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Trennwand (6) zwischen dem ersten Volumen (2) und dem zweiten Volumen (2) als elastische Zwischenmembran (37) und/oder, insbesondere motorisch, verschiebliche Trennwand (11) ausgestaltet ist.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Trennwand (6) zwischen dem ersten Volumen (2) und dem zweiten Volumen (3) eine erste Elastizität und eine zweite Elastizität aufweist, wobei die zweite Elastizität geringer als die erste Elastizität ist und die zweite Elastizität ein feststehendes, die Trennwand (6) berührendes Objekt umgibt.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Trennwand (6) zwischen dem ersten Volumen (2) und dem zweiten Volumen (3) im Vergleich zu einer ersten Außenhülle (7, 29) des ersten Volumens (2) und im Vergleich zu einer zweiten Außenhülle (7, 29) des zweiten Volumens (3) thermisch gut leitfähig ist und einen hohen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Trennwand (6) zwischen dem ersten Volumen (2) und dem zweiten Volumen (3) eine hohe reversible Verformbarkeit aufweist und ein Elastomer umfasst.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Volumen (2) weiter eingerichtet ist, während einer Fahrt einen hydrierten Wasserstoffträger an ein Wasserstoffantriebssystem (25) abzugeben, und das zweite Volumen (3) weiter eingerichtet ist, während einer Fahrt einen dehydrierten Wasserstoffträger von einem Wasserstoffantriebssystem (25) aufzunehmen.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erster Zulauf (4) des ersten Volumens (2) und ein zweiter Ablauf (5) des zweiten Volumens (3) räumlich zusammengefasst sind, um im Zuge eines Betankungsvorgangs durch eine Zapfpistole (19), welche einen dritten Zulauf (18) und einen dritten Ablauf (15) aufweist, fluiddicht mit der Zapfpistole (19) gekoppelt zu werden.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Straßenfahrzeug (1, 28) dazu eingerichtet ist, einen Wasserstoffträger mit einem externen System auszutauschen.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein gemeinsamer Schwerpunkt des ersten Volumens (2) und des zweiten Volumens (3) symmetrisch zu einer Mittelachse des Straßenfahrzeugs (1, 28) angeordnet ist.
Straßenfahrzeug (1, 28) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Straßenfahrzeug (1, 28) zusätzlich eine Photovoltaikanlage umfasst und eingerichtet ist, einen dehydrierten Wasserstoffträger zu hydrieren.