AiF-FV-Nummer 20939

H2BS - Neuartige Barriereschichten für kostengünstige sowie hochfeste Stähle für die Wasserstofftechnologie


Status & Laufzeit

Ausstehend

Forschungsstellen

  • Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH
    Max-Planck-Straße 1, 21502 Geesthacht
    http://www.hzg.de

  • Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald)
    Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald
    http://www.inp-greifswald.de

  • Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH
    Max-Planck-Straße 1, 40237 Düsseldorf
    http://www.mpie.de

Zusammenfassung

Im IGF-Vorhaben H2BS sollen neuartige Wasserstoffbarriereschichten für den Einsatz auf kostengünstigen bzw. hochfesten Duplex- und Triplexstählen entwickelt werden. Damit sollen die Kosten von Stahlwerkstoffen für Bauteile in stationären und mobilen Anwendungen der Wasserstofftechnologie gesenkt werden. Durch die neue Beschichtungstechnologie soll die Eindiffusion des Wasserstoffs in die Stahloberfläche gesenkt und für Stähle, die vorteilhafte mechanische Eigenschaften wie gute Umformbarkeit aufweisen, sowie für hochfeste Stähle, deren Einsatz leichtere Druckbehälter erlauben würde, eine ausreichende Resistenz gegen Wasserstoffversprödung gewährleistet werden. Speziell ausgewählte Stähle werden im Projekt mittels Plasmaverfahren mit keramischen Schichtsystemen aus Al2O3 und TiC beschichtet und die Schutzwirkung der Barriereschicht gegen die Wasserstoffversprödung sowie deren Stabilität mittels hochmoderner Strukturuntersuchungen (z.T. mit atomarer Auflösung), Permeationsmessungen und mikromechanischer Tests untersucht. Am Ende des Projektes soll ein Beschichtungsprozess für die Erzeugung von Barriereschichten mit optimierten, wohldefinierten Eigenschaften für zwei ausgewählte Wasserstoffdruck und -temperaturfenster vorliegen. Potentielle Einsatzmöglichkeit der beschichteten Stähle sind Druckbehälter, aber auch für Hochdruckleitungen, Ventile und andere Bauteile der Wasserstofftechnologie. Potentielle Nutznießer des Projektes sind vorwiegend mittelständische Lohnbeschichter, Komponenten-, Druckbehälter- und Anlagenbauer, aber auch Stahlentwickler, Gasleitungsbauer und Endanwender von Wasserstofftechnologien z. B. im automotiven Bereich oder der Energiespeicherung mittels Wasserstoff.