LKW

Leitungen in Wasserstoffantrieben: ContiTech-Lösung reduziert Entweichen von Ionen

Die Verringerung der Auswaschung von Ionen sorgt für deutliche technologische Verbesserungen in Wasserstoff-Trucks und -Bussen.

Schematische Darstellung eines Kühlkreislaufs in Nutzfahrzeugen, die mit Wasserstoff angetrieben werden. (Grafik: Continental AG)

11.02.2025

Claus Bünnagel

Continental hat eine Leitung für die Kühlung im Wasserstoffantriebsstrang von Nutzfahrzeugen entwickelt, die den Eintrag von Ionen in den Medienkreislauf deutlich verringert. Die Leitung aus synthetischem Kautschuk verfügt über eine Materialmischung, deren besondere Eigenschaften sie weniger anfällig für die Auswaschung von Ionen aus dem Leitungsmaterial machen. So wird der Übergang von Ionen in den Kühlkreislauf eines Wasserstoffantriebs reduziert. Damit könnten die Materialexperten des Geschäftsbereichs ContiTech eine der größten gegenwärtigen Herausforderungen für die Industrialisierung dieser noch am wenigsten verbreiteten alternativen Antriebsform gelöst haben.

Lebensdauer verlängern

Der Eintrag von Ionen aus dem Leitungsmaterial kann im Kühlmittelkreislauf zur Materialdegradation führen. Dies wiederum verringert die Effizienz und erhöht das Risiko auf einen Kurzschluss beziehungsweise Kriechströme in der Brennstoffzelle. Ausgewaschene Ionen können etwa die Protonenaustauschmembran (PEM) schädigen und deren Lebensdauer verkürzen.

Für die Kühlung im Wasserstoffkreislauf von Nutzfahrzeugantrieben setzt Continental deshalb auf eine Mischung aus synthetischem Kautschuk. Konkret handelt es sich um eine spezielle Mischung auf der Basis eines Hochleistungs-EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), das für die gewünschte hohe Beständigkeit gegenüber der unerwünschten Auswaschung von Ionen sorgt.

Hochdichte Wasserstoffleitung dank spezieller thermoplastischer Barriere

Die niedrige Dichte von Wasserstoffatomen stellt Entwickler vor Probleme.

Harald Kreidner, Leiter Forschung und Entwicklung im ContiTech-Geschäftsfeld OESL, erläutert: „Permeationsbeständigkeit, Antistatik oder hohe Drücke sind herausfordernde Anforderungen. Wir kombinieren unsere breite Materialkompetenz, um Elastomere, Thermoplaste und Metalle für Wasserstoffantriebe maßzuschneidern.“

Als kleinstes Molekül geringster Dichte ist Wasserstoff so leicht und flüchtig, dass konventionelle Leitungen keine Barriere bilden.

Im Kraftstoffkreislauf von wasserstoffgetriebenen Nutzfahrzeugen begegnet Continental dieser Herausforderung durch eine Schlauchkonstruktion mit thermoplastischer Barriereschicht, die die Wasserstoffatome trotz ihrer niedrigen Dichte am Ausdringen hindert. Dies sorgt für einen weitestgehend sicheren Betrieb des Fahrzeugs, da die Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines entzündlichen Wasserstoff-Luft-Gemisches im Bereich der wasserstoffführenden Leitung minimiert wird. Darüber hinaus wird der Kraftstoffverlust verringert und so die Reichweite erhöht.

Der USP von Continental

„Im Geschäftsfeld OESL verfügen wir über jahrzehntelange Erfahrung als Systempartner für Medienkreisläufe und Motorlager in der Verbrennertechnologie. Von dieser Erfahrung profitieren unsere Kunden in der gemeinsamen Entwicklung von Leitungen, Verbindungen und Lagerungskomponenten für Wasserstoff- oder Batterieantriebe im Nutzfahrzeug“, erklärt Mark Klein-Hietpas, Leiter Vertrieb Nutzfahrzeuge im Geschäftsfeld OESL bei Continental. „Wie bei der Verbrennertechnologie gelingt es uns auch für Wasserstoff- und Batteriekreisläufe, diejenigen Materialien und Materialverbindungen zu finden, die die teils widersprüchlichen Anforderungen bewältigen können. Unsere Forschung und Entwicklung schaffen hier den Brückenschlag und transferieren und adaptieren bestehende Technologien auf neue Antriebsformen.“

Wenn etwa hohe Dichtigkeit gefragt ist, die Leitungen aber zugleich flexibel sein müssen, braucht es neben Anwendungserfahrung auch Materialkompetenz, um eine technisch geeignete und zugleich wirtschaftlich industrialisierbare Lösung zu finden. Continental hat seine Kompetenz für Medienkreisläufe im Fahrzeug in seinem neuen Geschäftsfeld Original Equipment Solutions (OESL) innerhalb des Geschäftsbereichs ContiTech gebündelt. Aus diesem Grund wird diese Organisationseinheit aktuell mit dem Ziel verselbständigt, ihr die erforderlichen Freiheiten bei der Unterstützung der Nutzfahrzeug- und Pkw-Hersteller in der dynamischen Entwicklung der Verbrennertechnologie zu geben.

Über Continental

Das 1871 gegründete Technologieunternehmen Continental erzielte 2023 einen Umsatz von 41,4 Mrd. Euro und beschäftigt aktuell rund 200.000 Mitarbeiter in 56 Ländern und Märkten. Das Produktportfolio umfasst Reifen, digitale Reifenüberwachung, Flottenmanagementlösungen, Tachographen, Schläuche, Luftfedern, elektronische Steuergeräte, Displays, Sensoren, Fahrerassistenzsysteme, cloudbasierte Anwendungen sowie E-Horizon-Anwendungen und -Karten. Im Jahr 2023 erzielte Continental mit Produkten, Systemen und Services für den Nutzfahrzeugbereich einen weltweiten Umsatz von mehr als 4 Mrd. Euro.