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RCS Datenbank

Betankungsprotokoll

Sicherheit und Effizienz bei der Betankung von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen

Wasserstofftankstellen mit gasförmigem Wasserstoff spielen eine wichtige Rolle für die Bereitstellung von H2-Kraftstoff für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge. Der Betankungsvorgang an solchen Tankstellen folgt einem spezifischen Ablauf, um eine sichere und effiziente Betankung zu gewährleisten. Dies ist ein automatischer Vorgang, mit dem die sichere Betankung von Fahrzeugen gewährleistet wird (in der AFID als Betankungsalgorithmus bezeichnet). Dies dient dazu sicherzustellen, dass die Betankung innerhalb der Grenzen des Betankungsprotokolls für Hochdruck- Wasserstoffspeicheranlagen in Fahrzeugen durchgeführt werden kann.
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Wasserstofftankstellen

Standards für eine sichere Betankung

Bei der Betankung mit gasförmigem Wasserstoff wird, vereinfacht gesagt, der Wasserstoff zunächst aus der H2-Lagerungseinheit in den Füllschlauch der Tankstelle übertragen. Dieser Schritt kann durch eine Kombination aus Kompression und Kühlung erreicht werden, um den Wasserstoff auf das erforderliche Druckniveau zu bringen. Anschließend wird der Druck im Fahrzeugtank reguliert, um eine sichere Betankung zu ermöglichen.
Ein Betankungsprotokoll für Wasserstofftankstellen ist von großer Bedeutung. Es ist ein Standard, welches die Anforderungen für einen sicheren Betankungsvorgang festlegt. Das Protokoll legt zum Beispiel fest, wie die Verbindung zwischen dem Fahrzeugtank und der Tankstelle hergestellt wird und welche Sicherheitsvorkehrungen überprüft werden müssen, wie z. B. Umgebungstemperatur, Druckniveau und Volumenstand im Fahrzeugtank etc.
Das Betankungsprotokoll hat mehrere Funktionen. Zum einen stellt es sicher, dass der Wasserstoff korrekt und sicher übertragen wird, um mögliche Risiken wie Leckagen oder Unfälle zu minimieren. Es legt auch fest, welche Kommunikationsstandards zwischen dem Fahrzeug und der Tankstelle verwendet werden, um eine effektive und zuverlässige Betankung zu ermöglichen. Darüber hinaus kann das Betankungsprotokoll auch Informationen zur Abrechnung und zum Betrieb der Tankstelle enthalten.
Insgesamt gewährleistet das Betankungsprotokoll von Wasserstofftankstellen einen standardisierten und sicheren Betankungsvorgang. Es ist ein wichtiges Instrument, um die Akzeptanz und den Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur voranzutreiben und eine zuverlässige Betankung für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge zu gewährleisten.
Protokolle

ISO Betankungsprotokolle

Es gibt bereits etablierte Betankungsprotokolle nach ISO 19880-1 für PKWs und Leichte- Nutzfahrzeuge. Aktuell wird ein HD-Betankungsprotokoll in der ISO entwickelt, welches sich aus der Vorarbeit des PHYRDE-Projektes speist. Die Betankung von HD-Anwendungen mit 350 bar und 700 bar mit Highflow (über 120g/sec. H2 und 360g/sec. H2) wird in der ISO/TC 197 WG 24 erarbeitet. Hierbei wird die ISO-Reihe ISO 19885-1, ISO 19885-2 und ISO19885-3 ausgearbeitet.
ISO-Reihe ISO 19885-1, ISO 19885-2 und ISO19885-3
  • ISO 19885-1 dient der Allgemeinen Definition zur Entwicklung eines HD- Betankungs­protokolls. Aktueller Arbeitsstand 95%.
  • ISO 19885-2 dient der Definition für die Kommunikation der Schnittstelle zwischen Fahrzeug und HRS. Aktueller Arbeitsstand 25%.
  • ISO 19885-3 definiert das Betankungsprotokoll. Die ISO 19885-3 wird gespeist von der ISO 19885-1 und hat in den spezifischen Definitionen einen aktuellen Arbeitsstand welches sich im Draft-Modus befindet.
ISO 19885-3

Aktueller Stand zur Entwicklung

  • Die ISO/TC 197/WG 24 "Gaseous hydrogen – Fuelling protocols for hydrogen fuelled vehicles" ist verantwortlich für die Ausarbeitung des Hauptabschnitts von 19885-3.
  • Dies beinhaltet "allgemeine Anforderungen" für das Fahrzeug, die Zapfsäule und das Protokoll (Prozess)
  • Diese allgemeinen Anforderungen müssen mit jedem spezifischen, in 19885-3 enthaltenen Kommunikations-Tankprotokoll übereinstimmen ISO 19885-3 (d.h. PRHYDE, RTR, ANN-MPC, usw.)
  • Diese Anforderungen müssen auch mit dem Nicht-Kommunikationsprotokoll und anderen genormten Betankungsprotokollen (z. B. SAE J2601-5) übereinstimmen.
  • Ohne diese Übereinstimmung kann es zu einer Fehlanpassung zwischen den Anforderungen für jedes dieser spezifischen Betankungsprotokollen und den allgemeinen Anforderungen kommen.
  • Außerdem kann es Probleme mit der Interoperabilität geben, welches nach AFID ausdrücklich zu vermeiden ist.
  • Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass einige allgemeine Anforderungen von anderen Normen abhängig sein können, die noch in der Entwicklung sind (z. B. die Behältergeometrie in ISO 17268-2).
  • Laut Aussage von Paul Karzel (LifteH2 und Leiter der ISO/TC 197 WG24) sind die Fachexperten kontinuierlich und mit großen Eifer an der Ausarbeitung der Norm beschäftigt. Momentan gibt es allerdings systemseitig bei der ISO Probleme. Dies liegt nicht an der WorkingGroup.
ISO 19885-3

Timeline

Stand: 24.01.2023
SG3A hat den Zeitplan für die Fertigstellung verlängert, um eine Abstimmung mit SG 3B, 3C, 3D und 3E sicherzustellen. SG3A wird daran arbeiten, so viel wie möglich frühzeitig im Zeitplan abzuschließen, jedoch ist eine beträchtliche Koordination und Abstimmung mit den anderen Untergruppen erforderlich.

RCS ist die Abkürzung für Regulations, Codes and Standards. Das Ziel der Normung ist die planmäßige, durch die Interessengruppen gemeinschaftlich durchgeführte Vereinheitlichung von materiellen und immateriellen Gegenständen zum Nutzen der Allgemeinheit.

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