LHYVE-Cycle – Intelligente Wartungskonzepte für wasserstoffführende Systeme

Die Partner im Projekt LHYVE-Cycle entwickeln ein innovatives System zum Spülen von Wasserstofftanks, um die In- und Außerbetriebnahme von Wasserstoffanlagen sicherer, schneller und sparsamer zu machen.

Die Nutzung von Wasserstoffsystemen in Anwendung wie Schwerlastfahrzeugen, aber auch für den Transport von Wasserstoff, erfordert sichere und wirtschaftliche Prozesse für Wartung und Reparatur. Insbesondere der Umgang mit Wasserstoffspeichern und Brennstoffzellensystemen stellt Werkstätten, Betreiber und Hersteller vor neue technische Herausforderungen.

Wasserstoffbehälter und Armaturen

Für Wartungs- und Reparaturarbeiten müssen wasserstoffführende Systeme außer Betrieb und anschließend wieder in Betrieb genommen werden. Das ist bisher recht aufwendig, und besonders das Druckentlasten und Spülen der Speicher verbraucht eine Menge an Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2). Im neuen Projekt LHYVE-Cycle wird jetzt eine neuartige Spüleinheit für Wasserstofftanks mit einem innovativen simulations- und KI-gestützten Konzept entwickelt. Damit sollen In- und Außerbetriebnahmen von Wasserstoffsystemen sicherer und schneller werden und weniger Gas verbrauchen.

Tanks mit Stickstoff ausspülen

Wasserstoffspeicher müssen für jede Wartung oder Reparatur druckentlastet und anschließend kontrolliert gespült werden. Bei der Außerbetriebnahme wird der im Tank befindliche Wasserstoff mit Stickstoff verdrängt, bis die Konzentration sicher unterhalb der Explosionsgrenze liegt.

Bei der (Wieder-)Inbetriebnahme muss zunächst der Sauerstoff der Umgebungsluft aus neu montierten oder geöffneten Speichern durch Stickstoff entfernt werden, bevor der Speicher mit Wasserstoff befüllt werden kann. Um Qualitätsvorgaben einzuhalten, muss der Stickstoff durch Spülen mit Wasserstoff vollständig aus dem Tank entfernt werden.

Wasserstoff-Testfeld des ZBT mit zahlreichen Aufbauten und Containern

Bisher erfolgen diese Schritte über manuell gesteuerte Druckwechselzyklen, die auf stark vereinfachten Annahmen beruhen, kaum überwacht oder überprüft werden und große Mengen an Gas verbrauchen – bei gleichzeitig begrenzter Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit.

Automatisierte Spüleinheit

Das neu gestartete Projekt LHYVE-Cycle setzt genau hier an und entwickelt ein innovatives Gesamtkonzept, das moderne Simulation, intelligente Datenverarbeitung und neue technische Lösungen zu einem durchgängigen Wartungsansatz verbindet. Im Zentrum des Projekts steht die Aufgabe, bislang manuell ausgeführte, gasintensive Druckwechselspülungen von Wasserstoffspeichern durch ein kontrolliertes, reproduzierbares und ressourceneffizientes Verfahren zu ersetzen.

Hierfür entsteht ein ganzheitliches System aus gasdynamischem Schichtungsmodell, einer digitalen Wissensbasis mit KI-Unterstützung sowie einer automatisierten Anlage zur In- und Außerbetriebnahme. Auf diese Weise sollen Betreiber künftig sicher, schneller und mit deutlich geringerem Gasverbrauch arbeiten können – sowohl stationär in Werkstätten als auch mobil im Feld.

Hauptdispenser der Wasserstoff-Testtankstelle am ZBT

Das Projekt wird von einem interdisziplinären Konsortium umgesetzt:

  • BHFM Technologies entwickelt das technische Kernsystem, bestehend aus einem neuartigen Spülmodul, einer sekundären Gasaufbereitung und einer modularen Serviceeinheit für Zero-Emission-Fahrzeuge.
  • Amperias realisiert die digitale Infrastruktur einschließlich Datenbank, KI-Modell, Cloud-Anbindung und einer nutzerorientierten Bedienoberfläche, über die sämtliche Wartungsprozesse gesteuert, dokumentiert und weiterentwickelt werden.
  • Das ZBT übernimmt die wissenschaftlich-technische Grundlagenarbeit und erstellt die Modellierung, liefert die Messtechnik und nimmt die Validierung vor.
zwei Personen an der großen Schalttafel der Wasserstoff-Testtankstelle des ZBT - Zentrum für BrennstoffzellenTechnik

Über die Projektlaufzeit von drei Jahren führen die Partner Simulationen, Messkampagnen, Prototypenbau und Feldtests durch. Das ZBT legt seinen Schwerpunkt dabei auf

  • die Entwicklung des CFD-basierten Schichtungsmodells (CFD = Computational Fluid Dynamics),
  • den Aufbau eines Versuchsstands, der in das Wasserstoff-Testfeld integriert wird,
  • die Instrumentierung und Analyse von Hochdruckbehältern
  • sowie die Validierung der Modell- und Prozessparameter unter realistischen Bedingungen.

Die gewonnenen Daten fließen kontinuierlich in das digitale Wartungskonzept ein und bilden die Grundlage für skalierbare, sicherheitsrelevante Anwendungen entlang der gesamten Wasserstoffwertschöpfungskette. Damit leistet LHYVE-Cycle einen wichtigen Beitrag zur technischen Reife, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit zukünftiger H₂-Mobilität.

Projektinfos

Projekttitel: LHYVE-Cycle – Entwicklung eines von künstlicher Intelligenz unterstützten Wartungs- und Reparaturkonzeptes

Projektpartner:

  • Amperias, Köln
  • BHFM Technologies, Willich (Projektkoordination)
  • ZBT, Duisburg

Projektlaufzeit: 1. Oktober 2025 – 30. September 2028

Projektvolumen: ca. 3,2 Mio €

Förderung: GreenEconomy.IN.NRW (EFRE/JTF-Programm NRW 2021–2027)

Das Projekt wird mit Mitteln der Europäischen Union finanziert.

Kontakt

Projektleiter

Lukas Willmeroth
+49 203 7598-2190
Portrait eines Manns mit Bart und grauem Jacket vor Bäumen

Weitere spannende Projekte

Alle unsere Projekte

Weitere Inhalte entdecken