EP4728217A1

EP4728217A1 - Speicherbehälteranordnung und verfahren

Info

Publication number: EP4728217A1
Application number: EP24731233.3A
Authority: EP
Inventors: Petya TONEVA; Julia KLEINER; Thomas Hofmeister; Harald Zenz; Daniel West
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2024-06-03
Publication date: 2026-04-22
Also published as: KR20260025089A; WO2024256034A1; AU2024304696A1

Abstract

Eine Speicherbehälteranordnung (1 ) zur Versorgung einer Brennstoffzelle (32) mit Wasserstoff konstanten Drucks, mit einem Speicherbehälter (2) zum Aufnehmen eines kryogenen Wasserstoffs (H2), wobei der Speicherbehälter (2) eine Gaszone (7) und eine Flüssigkeitszone (8) aufweist, einem Verdampfer (24) zum Umwandeln einer flüssigen Phase (LH2) des Wasserstoffs (H2) in eine gasförmige Phase (GH2) des Wasserstoffs (H2), einer Flüssigkeitspumpe (15) zum Fördern der flüssigen Phase (LH2) von der Flüssigkeitszone (8) zu dem Verdampfer (24), und einer Zuführeinrichtung (11 ) zum Zuführen eines Gemisches, das einen Teil der von der Flüssigkeitspumpe (15) geförderten flüssigen Phase (LH2) und einen Teil der von dem Verdampfer (24) umgewandelten gasförmigen Phase (GH2) aufweist, zu der Flüssigkeitszone (8) des Speicherbehälters (6), und einer Gasleitung (31 ), über welche der Verdampfer (24) mit der Zuführeinrichtung und mit der Brennstoffzelle (32) in Fluidverbindung steht.

Description

Beschreibung

Speicherbehälteranordnung und Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Speicherbehälteranordnung zur Versorgung einer Brennstoffzelle mit Wasserstoff konstanten Drucks und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Speicherbehälteranordnung.

Speicherbehälter für flüssigen Wasserstoff weisen eine Flüssigkeitszone mit flüssigem Wasserstoff und eine oberhalb der Flüssigkeitszone angeordnete Gaszone mit gasförmigem Wasserstoff auf. Ein derartiger Speicherbehälter kann gemäß betriebsinternen Erkenntnissen einen Druckaufbaukreislauf aufweisen. Durch die Verwendung eines derartigen Druckaufbaukreislaufs kann durch überhitzten Dampf in der Gaszone ein thermodynamisches Ungleichgewicht zwischen dem flüssigen Wasserstoff und dem gasförmigen Wasserstoff entstehen. Auf Grund von Bewegungen des Speicherbehälters, insbesondere bei einem mobilen Einsatz desselben, kann es durch eine Mischung des flüssigen Wasserstoffs und des gasförmigen Wasserstoffs innerhalb des Speicherbehälters zu einem Druckabfall innerhalb des Speicherbehälters kommen. Ein Verbraucher, wie beispielsweise eine Brennstoffzelle, benötigt jedoch einen nahezu konstanten Versorgungsdruck, der durch einen derartigen Druckaufbaukreislauf nicht gewährleistet werden kann. Dies gilt es zu verbessern.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Speicherbehälteranordnung zur Verfügung zu stellen.

Demgemäß wird eine Speicherbehälteranordnung zur Versorgung einer Brennstoffzelle mit Wasserstoff konstanten Drucks vorgeschlagen. Die Speicherbehälteranordnung umfasst einen Speicherbehälter zum Aufnehmen eines kryogenen Wasserstoffs, wobei der Speicherbehälter eine Gaszone und eine Flüssigkeitszone aufweist, einen außerhalb des Speicherbehälters angeordneten Verdampfer zum Umwandeln einer flüssigen Phase des Wasserstoffs in eine gasförmige Phase des Wasserstoffs, eine Flüssigkeitspumpe zum Fördern der flüssigen Phase von der Flüssigkeitszone zu dem Verdampfer und eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Gemisches, das einen Teil der von der Flüssigkeitspumpe geförderten flüssigen Phase und einen Teil der von dem Verdampfer umgewandelten gasförmigen Phase aufweist, zu der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters, und eine Gasleitung, über die der Verdampfer mit der Zuführeinrichtung in Fluidverbindung steht und die eine Fluidverbindung zwischen dem Verdampfer der Brennstoffzelle herstellt.

Dadurch, dass der Flüssigkeitszone mit Hilfe der Zuführeinrichtung das Gemisch umfassend die flüssige Phase und die gasförmige Phase zugeführt wird, kann erzielt werden, dass innerhalb des Speicherbehälters ein thermodynamisches Gleichgewicht aufrechterhalten werden kann, auch wenn der Speicherbehälter für mobile Anwendungen eingesetzt wird, bei denen es innerhalb des Speicherbehälters zu einer Vermischung der flüssigen Phase mit der gasförmigen Phase kommen kann. Es wird somit ein Druckabfall innerhalb des Speicherbehälters bei einer Vermischung der flüssigen Phase mit der gasförmigen Phase verhindert.

Die Speicherbehälteranordnung kann auch als Wasserstoff- Speicherbehälteranordnung bezeichnet werden. Demgemäß kann der Speicherbehälter auch als Wasserstoff-Speicherbehälter bezeichnet werden. Vorzugsweise ist in dem Speicherbehälter zwischen der Gaszone und der Flüssigkeitszone eine Phasengrenze vorgesehen. Die Gaszone zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese die gasförmige Phase aufnehmen kann. Die Flüssigkeitszone zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese die flüssige Phase aufnehmen kann.

Innerhalb des Speicherbehälters befindet sich in der Flüssigkeitszone demgemäß die flüssige Phase des Wasserstoffs. In der Gaszone befindet sich demgemäß die gasförmige Phase des Wasserstoffs. Die Phasengrenze trennt die gasförmige Phase von der flüssigen Phase. Die gasförmige Phase ist entlang einer Schwerkraftrichtung betrachtet oberhalb der flüssigen Phase angeordnet. Die flüssige Phase ist flüssiger Wasserstoff. Demgemäß kann der Begriff "flüssige Phase" gegen den Begriff "flüssiger Wasserstoff" und umgekehrt ersetzt werden. Die gasförmige Phase ist gasförmiger Wasserstoff. Dementsprechend kann der Begriff "gasförmige Phase" gegen den Begriff "gasförmiger Wasserstoff" und umgekehrt ersetzt werden.

Der Verdampfer ist dazu eingerichtet, die dem Verdampfer mit Hilfe der Flüssigkeitspumpe zugeführte flüssige Phase zu verdampfen. Hierbei wird die flüssige Phase in die gasförmige Phase umgewandelt. Der Verdampfer kann beispielsweise elektrisch betrieben werden. Der Verdampfer kann ein Wärmetauscher sein oder einen Wärmetauscher umfassen. Der Verdampfer ist stromabwärts der Flüssigkeitspumpe angeordnet. Die Begriffe "stromabwärts" und "stromaufwärts" sind vorliegend mit Bezug auf eine Strömungsrichtung der flüssigen Phase von der Flüssigkeitszone hin zu dem Verdampfer zu verstehen. Entsprechendes gilt für eine Strömungsrichtung der gasförmigen Phase von dem Verdampfer hin zu der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters.

Stromaufwärts der Flüssigkeitspumpe kann ein Ventil vorgesehen sein. Die Flüssigkeitspumpe kann mit Hilfe einer Leitung in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters stehen. In oder an der Leitung ist das vorgenannte Ventil vorgesehen. Die Flüssigkeitspumpe ist insbesondere eine Tauchpumpe. Die Flüssigkeitspumpe ist in der flüssigen Phase eingetaucht. Die Flüssigkeitspumpe ist insbesondere eine Kryopumpe oder kann als Kryopumpe bezeichnet werden. Der Flüssigkeitspumpe ist insbesondere ein Pumpensumpf zugeordnet, der die Flüssigkeitspumpe aufnehmen kann. Entlang der Schwerkraftrichtung betrachtet ist die Flüssigkeitspumpe bevorzugt unterhalb des Speicherbehälters platziert.

Die vorgenannte Zuführeinrichtung ist insbesondere eine untere Zuführeinrichtung oder eine erste Zuführeinrichtung. Demgemäß kann die Speicherbehälteranordnung noch eine obere Zuführeinrichtung oder zweite Zuführeinrichtung aufweisen. Nachfolgend wird nur auf die erste Zuführeinrichtung eingegangen, die nachfolgend nur als Zuführeinrichtung bezeichnet wird. Die Zuführeinrichtung ist insbesondere rohrförmig. Die Zuführeinrichtung ist innerhalb des Speicherbehälters angeordnet. Insbesondere ist die Zuführeinrichtung in die flüssige Phase eingetaucht. Die Zuführeinrichtung ist somit in der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters platziert.

Der Zuführeinrichtung wird stromabwärts der Flüssigkeitspumpe und stromaufwärts des Verdampfers der Teil der von der Flüssigkeitspumpe geförderten flüssigen Phase zugeführt. Stromabwärts des Verdampfers wird der Zuführeinrichtung der Teil der von dem Verdampfer umgewandelten gasförmigen Phase zugeführt. Die flüssige Phase und die gasförmige Phase werden vor dem Zuführen mit Hilfe der Zuführeinrichtung zu dem Speicherbehälter miteinander gemischt. Hierzu kann eine Mischstrecke oder ein beliebiger Mischer vorgesehen sein. Die von dem Verdampfer umgewandelte gasförmige Phase ist insbesondere überhitzter Wasserstoff-Dampf. Unter "überhitztem Dampf" ist vorliegend Dampf mit einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur zu verstehen. Mit Hilfe der Zuführeinrichtung wird stromabwärts des Verdampfers überhitzter Wasserstoff-Dampf in den Speicherbehälter, insbesondere in die Flüssigkeitszone des Speicherbehälters, zurückgeführt. In diesen Rückführstrom aus überhitztem Dampf wird die flüssige Phase stromabwärts der Flüssigkeitspumpe abgezweigt und der Zuführeinrichtung zugeführt. Die flüssige Phase und die gasförmige Phase werden gemischt. Hierdurch wird die gasförmige Phase abgekühlt. Das vorgekühlte Gemisch wird dann über die Zuführeinrichtung in die innerhalb des Speicherbehälters angeordnete flüssige Phase eingeleitet. Das Gemisch ist bevorzugt gasförmig. Das Gemisch kann auch ein Zweiphasengemisch sein und daher auch als solches bezeichnet werden. Das Gemisch steigt insbesondere in der Form von Gasblasen in der flüssigen Phase auf und gelangt dann in die Gaszone.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung eine stromaufwärts der Zuführeinrichtung angeordnete Mischstrecke zum Mischen der gasförmigen Phase und der flüssigen Phase zu dem Gemisch auf.

Die Mischstrecke kann sogenannte Vortexgeneratoren aufweisen. Innerhalb der Mischstrecke wird die flüssige Phase mit der gasförmigen Phase durchmischt. Hierdurch wird die bevorzugt als überhitzter Dampf vorliegende gasförmige Phase abgekühlt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mischstrecke außerhalb des Speicherbehälters angeordnet.

Das heißt insbesondere, dass die Mischstrecke sowohl außerhalb der Gaszone als auch außerhalb der Flüssigkeitszone platziert ist.

Erfindungsgemäß weist die Speicherbehälteranordnung eine Flüssigkeitsleitung auf, mit deren Hilfe die Flüssigkeitspumpe in Fluidverbindung mit dem Verdampfer steht. Vorzugsweise steht die Mischstrecke in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsleitung. Die Flüssigkeitsleitung verbindet die Flüssigkeitspumpe mit dem Verdampfer. Aus der Flüssigkeitsleitung mündet eine Leitung aus, welche die Flüssigkeitsleitung vorzugsweise mit der Mischstrecke fluidisch verbindet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung ein Flüssigkeitsventil zum Freigeben und Unterbrechen der Fluidverbindung zwischen der Flüssigkeitsleitung und der Mischstrecke auf.

Das Flüssigkeitsventil ist in oder an der zwischen der Flüssigkeitsleitung und der Mischstrecke vorgesehenen Leitung platziert. Mit Hilfe des Flüssigkeitsventils kann die Leitung abgesperrt oder geöffnet werden. Das Flüssigkeitsventil kann beispielsweise von einer Regel- und Steuereinheit der Speicherbehälteranordnung angesteuert werden. Die Ansteuerung des Flüssigkeitsventils kann beispielsweise basierend auf Sensorsignalen einer Sensorik erfolgen. Die Sensorik kann unterschiedliche Temperatur- und/oder Drucksensoren aufweisen. Beispielsweise sind innerhalb des Speicherbehälters Drucksensoren der Sensorik platziert. Mit Hilfe des Flüssigkeitsventils kann ein Volumenstrom der flüssigen Phase von der Flüssigkeitsleitung hin zu der Mischstrecke beeinflusst werden. Demgemäß kann der dem Speicherbehälter rückgeführten gasförmigen Phase mit Hilfe des Flüssigkeitsventils eine beliebige Menge der flüssigen Phase zugemischt werden.

Erfindungsgemäß weist Speicherbehälteranordnung eine Gasleitung auf zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Verdampfer und der Brennstoffzelle. Vorzugsweise steht die Mischstrecke in Fluidverbindung mit dieser Gasleitung.

Die Gasleitung stellt eine Fluidverbindung zwischen dem Verdampfer und der Brennstoffzelle her. Die Brennstoffzelle kann Teil der Speicherbehälteranordnung sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise kann die gasförmige Phase der Brennstoffzelle mit einer Temperatur von beispielsweise 0 °C bis 20 °C oder von 5 °C bis 50 °C bei einem Druck von 3,5 bar bis 11 bar zugeführt werden. Unter einer "Brennstoffzelle" ist vorliegend eine galvanische Zelle zu verstehen, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlichen zugeführten Wasserstoffs und eines Oxidationsmittels, vorliegend Sauerstoff, in elektrische Energie wandeln. Mit Hilfe der erhaltenen elektrischen Energie kann beispielsweise ein Elektromotor angetrieben werden. Aus der Gasleitung mündet eine Leitung ab, welche die Gasleitung fluidisch mit der Mischstrecke verbindet. Die Leitung mündet stromabwärts des Verdampfers aus der Gasleitung aus. Die Gasleitung kann ein Ventil aufweisen, welches stromaufwärts des Verbrauchers angeordnet ist. Das Ventil kann mit Hilfe der Regelund Steuereinheit angesteuert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung ein Gasventil zum Freigeben und Unterbrechen der Fluidverbindung zwischen der Gasleitung und der Mischstrecke auf.

Das Gasventil ist insbesondere in oder an der zuvor erwähnten Leitung vorgesehen, welche aus der zwischen dem Verdampfer und dem Verbraucher angeordneten Gasleitung ausmündet. Das Gasventil kann mit Hilfe der Regel- und Steuereinheit angesteuert werden. Mit Hilfe des Gasventils kann die Menge der Mischstrecke zugeführten gasförmigen Phase gesteuert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Flüssigkeitspumpe außerhalb des Speicherbehälters angeordnet.

Das heißt insbesondere, dass die Flüssigkeitspumpe sowohl außerhalb der Gaszone als auch außerhalb der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters platziert ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Zuführeinrichtung eine Vielzahl in die Flüssigkeitszone einmündender Austrittsdüsen auf.

Die Anzahl der Austrittsdüsen ist beliebig. Mit Hilfe der Austrittsdüsen kann das Gemisch der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase in die Flüssigkeitszone des Speicherbehälters eingedüst werden. Die Austrittsdüsen sind insbesondere Gasaustrittsdüsen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung einen Pumpensumpf auf, in dem die Flüssigkeitspumpe aufgenommen ist, wobei der Pumpensumpf in Fluidverbindung mit der Gaszone steht. In dem Pumpensumpf ist vorzugsweise eine Gaszone mit der gasförmigen Phase und eine Flüssigkeitszone mit der flüssigen Phase vorgesehen. Zwischen der Gaszone der Flüssigkeitszone ist innerhalb des Pumpensumpfs eine Phasengrenze vorgesehen. Die Flüssigkeitspumpe ist in der flüssigen Phase eingetaucht. Die Gaszone des Pumpensumpfs ist mit Hilfe einer Leitung in Fluidverbindung mit der Gaszone des Speicherbehälters. Hierdurch kann verdampfter Wasserstoff aus dem Pumpensumpf zu der Gaszone des Speicherbehälters rückgeführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung eine weitere Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Teils der von der Flüssigkeitspumpe geförderten flüssigen Phase zu der Gaszone auf.

Mit Hilfe dieser Zuführeinrichtung kann die Gaszone gekühlt werden. Die weitere Zuführeinrichtung kann auch als zweite Zuführeinrichtung oder obere Zuführeinrichtung bezeichnet werden. Die weitere Zuführeinrichtung weist eine Vielzahl in die Gaszone einmündender Austrittsdüsen auf. Die weitere Zuführeinrichtung ist über eine Leitung mit der zwischen der Flüssigkeitspumpe und dem Verdampfer angeordneten Flüssigkeitsleitung in Fluidverbindung. In oder an der vorgenannten Leitung kann ein Ventil zum Öffnen und Absperren der Leitung und damit zum Aktivieren und Deaktivieren der weiteren Zuführeinrichtung vorgesehen sein. Das Ventil kann mit Hilfe der Regel- und Steuereinheit angesteuert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Speicherbehälteranordnung innerhalb des Speicherbehälters angeordnete Thermoleitbleche zur Wärmeübertragung zwischen der Gaszone und der Flüssigkeitszone und umgekehrt auf.

Die Thermoleitbleche sind vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall gefertigt. Beispielsweise können die Thermoleitbleche aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sein. Die Anzahl der Thermoleitbleche ist beliebig. Die Thermoleitbleche unterteilen sowohl die Gaszone als auch die Flüssigkeitszone in mehrere Abschnitte. Dabei sind die Thermoleitbleche jedoch fluiddurchlässig. Hierzu können die Thermoleitbleche Durchbrüche oder Öffnungen aufweisen. Sowohl die gasförmige Phase als auch die flüssige Phase kann durch die Thermoleitbleche hindurchtreten. Optional kann die Speicherbehälteranordnung stromabwärts des Verdampfers einen Puffertank für gasförmigen Wasserstoff aufweisen, um Druckschwankungen, die beispielsweise durch Pulsationen der Flüssigkeitspumpe entstehen können, zu reduzieren.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Speicherbehälteranordnung vorgeschlagen. Dabei weist die Speicherbehälteranordnung einen Speicherbehälter zum Aufnehmen des kryogenen Wasserstoffs auf, wobei der Speicherbehälter eine Gaszone und eine Flüssigkeitszone aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Fördern einer flüssigen Phase des Kryogens von der Flüssigkeitszone zu einem außerhalb des Speicherbehälters angeordneten Verdampfer, b) Umwandeln der flüssigen Phase zu einer gasförmigen Phase des Wasserstoffs mit Hilfe des Verdampfers und c) Zuführen eines Gemisches, das einen Teil der geförderten flüssigen Phase und einen Teil der umgewandelten gasförmigen Phase aufweist, zu der Flüssigkeitszone, und d) Zuführen der gasförmigen Phase des Wasserstoffs zu der Brennstoffzelle.

Der Schritt a) wird vorzugsweise mit Hilfe der zuvor erwähnten Flüssigkeitspumpe durchgeführt. Die Flüssigkeitspumpe fördert die flüssige Phase von der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters hin zu dem Verdampfer. Während des Schritts b) wird die flüssige Phase mit Hilfe des Verdampfers zu der gasförmigen Phase verdampft. Die gasförmige Phase ist insbesondere überhitzter Dampf. Während des Schritts c) wird das Gemisch aus der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase erzeugt und der Flüssigkeitszone des Speicherbehälters zugeführt. Der Schritt c) wird mit Hilfe der unteren Zuführeinrichtung oder ersten Zuführeinrichtung durchgeführt.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Gemisch dadurch erzeugt, dass die flüssige Phase und die gasförmige Phase mit Hilfe einer außerhalb des Speicherbehälters angeordneten Mischstrecke gemischt werden.

Mit Hilfe der Mischstrecke wird die gasförmige Phase, die insbesondere überhitzter Dampf ist, mit Hilfe der zugemischten flüssigen Phase heruntergekühlt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Teil der geförderten flüssigen Phase der Gaszone zugeführt. Hierzu wird die zuvor erwähnte obere Zuführeinrichtung oder zweite Zuführeinrichtung eingesetzt, welche einen Teil der von der Flüssigkeitspumpe geförderten flüssigen Phase der Gaszone des Speicherbehälters zuführen kann. Hierdurch kann die Gaszone heruntergekühlt werden.

"Ein" ist vorliegend nicht zwangsweise als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine genaue Beschränkung auf genau die entsprechende Anzahl von Elementen verwirklicht sein muss. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich.

Die für die vorgeschlagene Speicherbehälteranordnung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.

Weitere mögliche Implementierungen der Speicherbehälteranordnung und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Speicherbehälteranordnung und/oder des Verfahrens hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Speicherbehälteranordnung und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Speicherbehälteranordnung und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Speicherbehälteranordnung und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer

Speicherbehälteranordnung 1 ; und Fig. 2 zeigt eine schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Speicherbehälteranordnung gemäß Fig. 1 .

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Speicherbehälteranordnung 1.

Die Speicherbehälteranordnung 1 umfasst einen Speichertank oder Speicherbehälter 2. Der Speicherbehälter 2 ist zur Aufnahme von Wasserstoff H2 (Siedepunkt: 1 bara: 20,268 K = -252,882 °C) geeignet. Daher kann der Speicherbehälter 2 auch als Wasserstoff-Speicherbehälter oder als Wasserstoff-Speichertank bezeichnet werden.

Der Speicherbehälter 2 kann ein Transportbehälter sein. Beispielsweise kann mit dem Speicherbehälter 2 flüssiger Wasserstoff LH2 transportiert werden. Der Speicherbehälter 2 kann Teil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Wasserfahrzeugs, sein. In diesem Fall ist der Speicherbehälter 2 für mobile Anwendungen geeignet. Der Speicherbehälter 2 kann jedoch auch stationär, beispielsweise in der Gebäudetechnik, eingesetzt werden.

Der Speicherbehälter 2 ist rotationssymmetrisch zu einer Symmetrie- oder Mittelachse 3 aufgebaut. Die Mittelachse 3 ist senkrecht zu einer Schwerkraftrichtung g orientiert. Der Speicherbehälter 2 ist doppelwandig und umfasst einen ersten Behälter oder Innenbehälter, der ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 3 aufgebaut ist. Der Innenbehälter ist vollständig innerhalb eines zweiten Behälters oder Außenbehälters angeordnet. Auch der Außenbehälter ist rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 3 aufgebaut. Der Innenbehälter und der Außenbehälter sind aus Edelstahl gefertigt.

Zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter ist ein den Innenbehälter vollständig umhüllender oder einhüllender Spalt vorgesehen. Der Spalt ist mit einem Vakuum beaufschlagt. Unter einem "Vakuum" ist vorliegend insbesondere ein Druck von weniger als 300 mbar, bevorzugt von weniger als 10^-3 mbar, weiter bevorzugt von weniger als 10^-7 mbar, zu verstehen. Der Speicherbehälter 2 ist somit vakuumisoliert oder vakuumgedämmt.

Der Speicherbehälter 2 umfasst einen rohr- oder zylinderförmigen Basisabschnitt 4, der ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 3 aufgebaut ist. Der Basisabschnitt 4 kann im Querschnitt eine kreisrunde oder annähernd kreisrunde Geometrie aufweisen. Der Basisabschnitt 4 ist doppelwandig. Der Basisabschnitt 4 ist stirnseitig beidseits jeweils mit Hilfe eines Deckelabschnitts 5, 6 verschlossen. Die Deckelabschnitte 5, 6 sind gewölbt. Ein erster Deckelabschnitt 5 und ein zweiter Deckelabschnitt 6 sind gegensinnig gewölbt, so dass die Deckelabschnitte 5, 6 bezüglich des Basisabschnitts 4 nach außen gewölbt sind.

In dem Speicherbehälter 2, insbesondere in dem Innenbehälter, ist der flüssige Wasserstoff LH2 aufgenommen. In dem Speicherbehälter 2 können, solange sich der Wasserstoff H2 im Zweiphasengebiet befindet, eine Gaszone 7 mit verdampftem Wasserstoff GH2 und eine Flüssigkeitszone 8 mit flüssigem Wasserstoff LH2 vorgesehen sein. Der Wasserstoff H2 weist also nach dem Einfüllen in den Speicherbehälter 2 zwei Phasen mit unterschiedlichen Aggregatszuständen, nämlich flüssig und gasförmig, auf. Das heißt, in dem Speicherbehälter 2 befindet sich eine Phasengrenze 9 zwischen dem flüssigen Wasserstoff LH2 und dem gasförmigen Wasserstoff GH2.

Innerhalb des Speicherbehälters 2 sind mehrere Thermoleitbleche 10 angeordnet, von denen nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Anzahl der Thermoleitbleche 10 ist beliebig. Beispielsweise sind sieben Thermoleitbleche 10 vorgesehen. Entlang der Mittelachse 3 betrachtet sind die Thermoleitbleche 10 voneinander beabstandet positioniert. Die Thermoleitbleche 10 verlaufen senkrecht zu der Mittelachse 3. Die Thermoleitbleche 10 unterteilen sowohl Gaszone 7 als auch die Flüssigkeitszone 8 in mehrere Abschnitte. Dabei sind die Thermoleitbleche 10 jedoch fluiddurchlässig, so dass sowohl der gasförmige Wasserstoff GH2 als auch der flüssige Wasserstoff LH2 durch die Thermoleitbleche 10 hindurchströmen kann. Hierzu können die Thermoleitbleche 10 Durchbrüche oder Öffnungen aufweisen, durch welche der gasförmige Wasserstoff GH2 und der flüssige Wasserstoff LH2 hindurchtreten kann. Der Speicherbehälter 2 weist mehrere Verteilerrohre oder Zuführeinrichtungen 11 , 12 auf. Es können eine untere Zuführeinrichtung 11 , die unterhalb der Phasengrenze 9 in dem flüssigen Wasserstoff LH2 angeordnet ist, und eine obere Zuführeinrichtung 12, die oberhalb der Phasengrenze 9 in dem gasförmigen Wasserstoff GH2 angeordnet ist, vorgesehen sein. Die untere Zuführeinrichtung 11 weist Austrittsdüsen 13 auf, mit deren Hilfe dem Speicherbehälter 2 gasförmiger Wasserstoff GH2 und/oder flüssiger Wasserstoff LH2 unterhalb der Phasengrenze 9 zugeführt werden können. Die obere Zuführeinrichtung 12 weist Austrittsdüsen 14 auf, mit deren Hilfe dem Speicherbehälter 2 flüssiger Wasserstoff LH2 oberhalb der Phasengrenze 9 zugeführt werden kann.

Die Speicherbehälteranordnung 1 umfasst ferner eine Flüssigkeitspumpe 15, die mit Hilfe einer Leitung 16 mit dem Speicherbehälter 2 in Fluidverbindung ist. Die Leitung 16 mündet unterhalb der Phasengrenze 9 aus dem Speicherbehälter 2 aus. Über die Leitung 16 kann der Flüssigkeitspumpe 15 flüssiger Wasserstoff LH2 zugeführt werden. In oder an der Leitung 16 ist ein Ventil 17 vorgesehen. Mit Hilfe des Ventils 17 kann die Leitung 16 geschlossen oder geöffnet werden.

Der Flüssigkeitspumpe 15 ist ein Pumpensumpf 18 zugeordnet. Die Flüssigkeitspumpe 15 ist innerhalb des Pumpensumpfs 18 platziert. Der Pumpensumpf 18 ist mit Wasserstoff H2 gefüllt. Dabei ist innerhalb des Pumpensumpfs 18 eine Gaszone 19 mit gasförmigem Wasserstoff GH2 und eine Flüssigkeitszone 20 mit flüssigem Wasserstoff LH2 vorgesehen. Die Flüssigkeitspumpe 15 ist in den flüssigen Wasserstoff LH2 eingetaucht. Zwischen der Gaszone 19 und der Flüssigkeitszone 20 ist eine Phasengrenze 21 vorgesehen.

Oberhalb der Phasengrenze 21 , das heißt aus der Gaszone 19 des Pumpensumpfs 18, mündet eine Leitung 22 aus dem Pumpensumpf 18 aus, die zu dem Speicherbehälter 2 führt und in die Gaszone 7 des Speicherbehälters 2 einmündet. Mit Hilfe der Leitung 22 kann der Gaszone 7 des Speicherbehälters 2 gasförmiger Wasserstoff GH2 aus der Gaszone 19 des Pumpensumpfs 18 zugeführt werden.

Mit Hilfe einer Flüssigkeitsleitung 23 kann die Flüssigkeitspumpe 15 flüssigen Wasserstoff LH2 einem Verdampfer 24 zuführen. Zwischen der Flüssigkeitspumpe 15 und dem Verdampfer 24 zweigt eine Leitung 25 von der Flüssigkeitsleitung 23 ab. Die Leitung 25 führt zu einer Leitung 26. In oder an der Leitung 25 ist ein Flüssigkeitsventil 21 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Leitung 25 geschlossen und geöffnet werden kann. Die Leitung 26 ist mit Hilfe einer Mischstrecke 28, die Vortexgeneratoren aufweisen kann, mit der unteren Zuführeinrichtung 11 verbunden. Stromabwärts der Leitung 25 mündet eine weitere Leitung 29 aus der Flüssigkeitsleitung 23 aus. Die Leitung 29 ist mit der oberen Zuführeinrichtung 12 verbunden. In oder an der Leitung 29 ist ein Ventil 30 zum Öffnen und Schließen der Leitung 29 vorgesehen.

Der Verdampfer 24 kann den flüssigen Wasserstoff LH2 zu gasförmigem Wasserstoff GH2 verdampfen. Der gasförmige Wasserstoff GH2 wird mit Hilfe einer Gasleitung 31 einer Brennstoffzelle 32 zugeführt. Beispielsweise kann der gasförmige Wasserstoff GH2 der Brennstoffzelle 32 mit einer Temperatur von beispielsweise 0 °C bis 20 °C oder von 5 °C bis 50 °C bei einem Druck von 3,5 bar bis 11 bar zugeführt werden.

Unter einer "Brennstoffzelle" ist vorliegend eine galvanische Zelle zu verstehen, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffs, vorliegend Wasserstoff H2, und eines Oxidationsmittels, vorliegend Sauerstoff, in elektrische Energie wandelt. Mit Hilfe der erhaltenen elektrischen Energie kann beispielsweise ein nicht gezeigter Elektromotor angetrieben werden.

An oder in der Gasleitung 31 ist ein Ventil 33 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Gasleitung 31 geöffnet und geschlossen werden kann. Vor dem Ventil 33 mündet eine Leitung 34 aus der Gasleitung 31 aus. Die Leitung 34 ist mit der Leitung 26 in Verbindung. In oder an der Leitung 34 ist ein Gasventil 35 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Leitung 34 geöffnet und geschlossen werden kann.

Die Speicherbehälteranordnung 1 weist ferner eine Regel- und Steuereinheit 36 zum Ansteuern der Flüssigkeitspumpe 15, der Ventile 17, 27, 30, 33, 35 sowie des Verdampfers 24 auf. Hierzu kann jeweils eine Wirkverbindung zwischen der Regel- und Steuereinheit 36 und der Flüssigkeitspumpe 15, den Ventilen 17, 27, 30, 33, 35 sowie dem Verdampfer 24 vorgesehen sein. Die Wirkverbindung kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Beispielsweise kann die Regel- und Steuereinheit 36 die Flüssigkeitspumpe 15 und den Verdampfer 24 einschalten sowie ausschalten. Ferner kann die Regel- und Steuereinheit 36 die Ventile 17, 27, 30, 33, 35 öffnen und schließen. Die Regel- und Steuereinheit 36 kann einen Rechner umfassen. In der Regel- und Steuereinheit 36 kann ein Programm zum Betreiben der Speicherbehälteranordnung 1 hinterlegt sein.

Die Regel- und Steuereinheit 36 kann die Flüssigkeitspumpe 15, die Ventile 17, 27, 30, 33, 35 sowie den Verdampfer 24 basierend auf Sensorsignalen einer Sensorik 37 ansteuern. Die Sensorik 37 kann mehrere Sensoren, beispielsweise Drucksensoren, Temperatursensoren oder dergleichen umfassen. Die Sensorik 37 oder zumindest ein Teil der Sensorik 37 kann innerhalb des Speicherbehälters 2 platziert sein.

Bisher verwendete Wasserstoff-Speicherbehälter können gemäß betriebsinternen Erkenntnissen einen Druckaufbaukreislauf aufweisen. Durch die Verwendung eines derartigen Druckaufbaukreislaufs kann durch überhitzten Dampf in der Gaszone ein thermodynamisches Ungleichgewicht zwischen dem flüssigen Wasserstoff LH2 und dem gasförmigen Wasserstoff GH2 entstehen. Auf Grund von Bewegungen des Speicherbehälters, insbesondere bei einem mobilen Einsatz desselben, kann es durch eine Mischung des flüssigen Wasserstoffs LH2 und des gasförmigen Wasserstoffs GH2 innerhalb des Speicherbehälters zu einem Druckabfall innerhalb des Speicherbehälters kommen. Die zuvor erwähnte Brennstoffzelle 32 benötigt jedoch einen nahezu konstanten Versorgungsdruck, der durch einen derartigen Druckaufbaukreislauf nicht gewährleistet werden kann. Dieser Nachteil wird durch die zuvor erläuterte Speicherbehälteranordnung 1 behoben.

Bei der Speicherbehälteranordnung 1 erfolgt der Druckaufbau für den Verbraucher 32 mit Hilfe der Flüssigkeitspumpe 15 und des Verdampfers 24. Mit Hilfe der Flüssigkeitspumpe 15 wird flüssiger Wasserstoff LH2 aus dem Speicherbehälter 2 entnommen, dem Verdampfer 24 zugeführt und anschließend als gasförmiger Wasserstoff GH2 in dem Verbraucher 32 umgesetzt.

Während des Betriebs der Flüssigkeitspumpe 15 kann das Gasventil 35 geöffnet werden. Hierdurch wird der Mischstrecke 28 überhitzter gasförmiger Wasserstoff GH2 zugeführt. Diesem gasförmigen Wasserstoff GH2 wird durch ein Öffnen des Flüssigkeitsventil 27 druckbeaufschlagter flüssiger Wasserstoff LH2 beigemischt. In der Mischstrecke 28 wird ein Gemisch umfassend gasförmigen Wasserstoff GH2 und flüssigen Wasserstoff LH2 erzeugt. Das Gemisch kann ein Zweiphasengemisch sein und daher auch als solches bezeichnet werden. Dieses vorgekühlte Gemisch wird der Flüssigkeitszone 8 des Speicherbehälters 2 mit Hilfe der unteren Zuführeinrichtung 11 zugeführt. Hierdurch kann das thermische Gleichgewicht während eines Druckaufbauvorgangs in dem Speicherbehälter 2 aufrechterhalten werden.

Insbesondere wird mit Hilfe der unteren Zuführeinrichtung 11 , der Leitungen 26, 34 und des Gasventils 35 stromabwärts des Verdampfers 24 überhitzter Wasserstoffdampf in die Flüssigkeitszone 8 des Speicherbehälters 2 zurückgeführt. In diesen Rückführstrom wird, wie zuvor erwähnt, über die Leitung 25 und das Flüssigkeitsventil 27 flüssiger Wasserstoff LH2, der von der Flüssigkeitspumpe 15 kommt, beigemischt.

In der Mischstrecke 28 werden der gasförmige Wasserstoff GH2 und der flüssige Wasserstoff LH2 beispielsweise mit Hilfe eines wie zuvor erwähnten Vortexgenerators gut durchmischt. Die Mischstrecke 28 verlässt der Wasserstoff H2 als Gemisch, insbesondere als Zweiphasengemisch, umfassend gasförmigen Wasserstoff GH2 und flüssigen Wasserstoff LH2. Das vorgekühlte Gemisch wird der Flüssigkeitszone 8 über die untere Zuführeinrichtung 11 zugeführt.

Unterstützend dazu kann durch ein Öffnen des Ventils 30 druckbeaufschlagter und flüssiger Wasserstoff LH2 über die obere Zuführeinrichtung 12 in die Gaszone 7 des Speicherbehälters 2 dispergiert werden, um das thermodynamische Gleichgewicht innerhalb des Speicherbehälters 2 zusätzlich zu stabilisieren.

Das zusätzliche Einbringen der Thermoleitbleche 10 unterbindet die Erwärmung des gasförmigen Wasserstoffs GH2 in der Gaszone 7 über die Sättigungstemperatur. Als Flüssigkeitspumpe 15 kann eine Tauchpumpe eingesetzt werden, welche sich komplett umgeben von dem zu fördernden flüssigen Wasserstoff LH2 in dem separaten Pumpensumpf 18 befindet. Im Betrieb der Flüssigkeitspumpe 15 kommt es in dem Pumpensumpf 18 zur Verdampfung von flüssigem Wasserstoff LH2. Der dadurch entstehende gasförmige Wasserstoff GH2 wird über die Leitung 22 in die Gaszone 7 des Speicherbehälters 2 eingeleitet.

Optional kann stromabwärts des Verdampfers 24 ein Puffertank für gasförmigen Wasserstoff GH2 integriert werden um Druckschwankungen, die beispielsweise durch Pulsationen der Flüssigkeitspumpe 15 entstehen können, weiter zu minimieren. Mit Hilfe der Speicherbehälteranordnung 1 ist somit ein zuverlässiger Betrieb des Verbrauchers 32 möglich. Es ergibt sich ein konstanter Gleichgewichtszustand und damit kontrollierbare Bedingungen innerhalb des Speicherbehälters 2 auch bei Bewegungen des Speicherbehälters 2, beispielsweise in einer mobilen Anwendung der Speicherbehälteranordnung 1.

Die Fig. 2 zeigt eine schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Speicherbehälteranordnung 1 .

Bei dem Verfahren wird in einem Schritt S1 der flüssige Wasserstoff LH2 von der Flüssigkeitszone 8 des Speicherbehälters 2 zu dem Verdampfer 24 gefördert. In einem Schritt S2 wird der flüssige Wasserstoff LH2 mit Hilfe des Verdampfers 24 zu gasförmigem Wasserstoff GH2 umgewandelt, insbesondere verdampft. In einem Schritt S3 wird das Gemisch, das einen Teil des geförderten flüssigen Wasserstoffs LH2 und einen Teil des umgewandelten gasförmigen Wasserstoffs GH2 aufweist, der Flüssigkeitszone 8 zugeführt. Über die Gasleitung 31 wird der Brennstoffzelle 32 gasförmiger Wasserstoff GH2 mit nahezu konstantem Druck zugeführt.

Insbesondere wird das Gemisch dadurch erzeugt, dass der flüssige Wasserstoff LH2 und der gasförmige Wasserstoff GH2 mit Hilfe der außerhalb des Speicherbehälters 2 angeordneten Mischstrecke 28 gemischt werden. Zusätzlich kann ein Teil des geförderten flüssigen Wasserstoffs LH2 der Gaszone 7 des Speicherbehälters 2 zugeführt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Verwendete Bezuqszeichen

1 Speicherbehälteranordnung

2 Speicherbehälter

3 Mittelachse

4 Basisabschnitt

5 Deckelabschnitt

6 Deckel abschnitt

7 Gaszone

8 Flüssigkeitszone

9 Phasengrenze

10 Thermoleitblech

11 Zuführeinrichtung

12 Zuführeinrichtung

13 Austrittsdüse

14 Austrittsdüse

15 Flüssigkeitspumpe

16 Leitung

17 Ventil

18 Pumpensumpf

19 Gaszone

20 Flüssigkeitszone

21 Phasengrenze

22 Leitung

23 Flüssigkeitsleitung

24 Verdampfer

25 Leitung

26 Leitung

27 Flüssigkeitsventil

28 Mischstrecke

29 Leitung

30 Ventil

31 Gasleitung

32 Verbraucher

33 Ventil 34 Leitung

35 Gasventil

36 Regel- und Steuereinheit

37 Sensorik g Schwerkraftrichtung

GH2 Wasserstoff

H2 Wasserstoff

LH2 Wasserstoff S1 Schritt

52 Schritt

53 Schritt

Claims

Patentansprüche

1 . Speicherbehälteranordnung (1 ) zur Versorgung einer Brennstoffzelle (32) mit Wasserstoff konstanten Drucks aufweisend: einen Speicherbehälter (2) zum Aufnehmen eines kryogenen Wasserstoffs (H2), wobei der Speicherbehälter (2) eine Gaszone (7) und eine Flüssigkeitszone (8) aufweist,

- einen außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordneten Verdampfer (24) zum Umwandeln einer flüssigen Phase (LH2) des Wasserstoffs (H2) in eine gasförmige Phase (GH2) des Wasserstoffs (H2), eine Flüssigkeitspumpe (15) zum Fördern der flüssigen Phase (LH2) von der Flüssigkeitszone (8) des Speicherbehälters (2) über eine Flüssigkeitsleitung (23) zu dem Verdampfer (24), eine Zuführeinrichtung (11 ) zum Zuführen eines Gemisches, das einen Teil der von der Flüssigkeitspumpe (15) geförderten flüssigen Phase (LH2) und einen Teil der von dem Verdampfer (24) umgewandelten gasförmigen Phase (GH2) aufweist, zu der Flüssigkeitszone (8) des Speicherbehälters (2), und

- eine Gasleitung (31 ), über die der Verdampfer (24) mit der Zuführeinrichtung (11) in Fluidverbindung steht und die eine Fluidverbindung zwischen dem Verdampfer (24) und der Brennstoffzelle (32) herstellt.

2. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 1 , ferner aufweisend eine stromaufwärts der Zuführeinrichtung (11) angeordnete Mischstrecke (28) zum Mischen der gasförmigen Phase (GH2) und der flüssigen Phase (LH2) zu dem Gemisch.

3. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 2, wobei die Mischstrecke (28) außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordnet ist.

4. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mischstrecke (28) in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsleitung (23) steht.

5. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 4, ferner aufweisend ein Flüssigkeitsventil (27) zum Freigeben und Unterbrechen der Fluidverbindung zwischen der Flüssigkeitsleitung (23) und der Mischstrecke (28).

6. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Mischstrecke (28) in Fluidverbindung mit der Gasleitung (31 ) steht.

7. Speicherbehälteranordnung nach Anspruch 6, ferner aufweisend ein Gasventil (35) zum Freigeben und Unterbrechen der Fluidverbindung zwischen der Gasleitung (31 ) und der Mischstrecke (28).

8. Speicherbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die Flüssigkeitspumpe (15) außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordnet ist.

9. Speicherbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die Zuführeinrichtung (11 ) eine Vielzahl in die Flüssigkeitszone (8) einmündender Austrittsdüsen (13) aufweist.

10. Speicherbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 - 9, ferner aufweisend einen Pumpensumpf (18), in dem die Flüssigkeitspumpe (15) aufgenommen ist, wobei der Pumpensumpf (18) in Fluidverbindung mit der Gaszone (7) steht.

11 . Speicherbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 - 10, ferner aufweisend eine weitere Zuführeinrichtung (12) zum Zuführen eines Teils der von der Flüssigkeitspumpe (15) geförderten flüssigen Phase (LH2) zu der Gaszone (7).

12. Speicherbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 - 11 , ferner aufweisend innerhalb des Speicherbehälters (2) angeordnete Thermoleitbleche (10) zur Wärmeübertragung zwischen der Gaszone (7) und der Flüssigkeitszone (8) und umgekehrt.

13. Verfahren zum Betreiben einer Speicherbehälteranordnung (1 ) zur Versorgung einer Brennstoffzelle (32) mit Wasserstoff konstanten Drucks, wobei die Speicherbehälteranordnung (1 ) einen Speicherbehälter (2) zum Aufnehmen eines kryogenen Wasserstoffs (H2) aufweist, wobei der Speicherbehälter (2) eine Gaszone (7) und eine Flüssigkeitszone (8) aufweist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Fördern (S1) einer flüssigen Phase (LH2) des Wasserstoffs (H2) von der Flüssigkeitszone (8) zu einem außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordneten Verdampfer (24), b) Umwandeln (S2) der flüssigen Phase (LH2) des Wasserstoffs zu einer gasförmigen Phase (GH2) des Wasserstoffs (H2) mit Hilfe des Verdampfers (24), und c) Zuführen (S3) eines Gemisches, das einen Teil der geförderten flüssigen Phase (LH2) und einen Teil der umgewandelten gasförmigen Phase (GH2) aufweist, zu der Flüssigkeitszone (8) des Speicherbehälters (2), und d) Zuführen der gasförmigen Phase (GH2) des Wasserstoffs zu der

Brennstoffzelle (32).

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Gemisch dadurch erzeugt wird, dass die flüssige Phase (LH2) und die gasförmige Phase (GH2) mit Hilfe einer außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordneten Mischstrecke (28) gemischt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die von dem Verdampfer (24) umgewandelte gasförmige Phase überhitzter Wasserstoff-Dampf ist.