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DE102004050419A1 - Odorierung von Wasserstoff on-board - Google Patents

Odorierung von Wasserstoff on-board Download PDF

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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Odorierung eines Kraftstoffmediums, vorzugsweise eines kryogenen Mediums, in einem Fahrzeug beschrieben, wobei das Kraftstoffmedium in flüssiger und/oder gasförmiger Form und/oder in einem Hydridspeicher gespeichert ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Speicherbehälter (1) für das Odorierungsmedium vorgesehen und dieser ist mit dem Speicher des Kraftstoffmediums (7) und/oder wenigstens einer das Kraftstoffmedium führenden Leitung (2, 3) verbunden oder verbindbar. DOLLAR A Das Odorierungsmedium wird bzw. ist dem Kraftstoffmedium vorzugsweise in einer Konzentration zwisch 1ppb und 200 ppm pro m·3· Kraftstoffmedium beigemischt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Odorierung eines Kraftstoffmediums, vorzugsweise eines kryogenen Mediums, in einem Fahrzeug, wobei das Kraftstoffmedium in flüssiger und/oder gasförmiger Form und/oder in einem Hydridspeicher gespeichert ist.
  • Im Folgenden werden bei den Bezeichnungen spezieller kryogener Medien entsprechend ihrem Aggregatzustand die Buchstaben "G" für "gasförmig" und "L" für "flüssig" bzw. "liquid" vorangestellt; also z. B. GH2 bzw. LH2 für gasförmigen bzw. flüssigen Wasserstoff.
  • Insbesondere Wasserstoff gewinnt gegenwärtig durch den steigenden Energiebedarf und das gestiegene Umweltbewusstsein als Energieträger bzw. Kraftstoffmedium zunehmend an Bedeutung. So werden bereits Lastkraftwagen, Busse, Personenkraftwagen sowie Schiffe mittels mit Wasserstoff-betriebenen Motoren bzw. Brennstoffzellen angetrieben.
  • Unter dem vorgenannten sowie nachfolgend verwendeten Begriff "Fahrzeug" seien alle Arten von Land-, Wasser- sowie Luftfahrzeugen zu verstehen, die einen Verbrennungsmotor und/oder eine Brennstoffzelle aufweisen.
  • Die Speicherung von alternativen Kraftstoffen, wie beispielsweise Wasserstoff, in Fahrzeugen kann hierbei prinzipiell auf unterschiedliche Arten erfolgen; beispielhaft genannt seien:
    • – Speicherung in gasförmiger Form, wobei bisher Speicherdrücke von bis zu 1000 bar realisiert werden
    • – Speicherung in flüssiger Form in doppelwandigen, superisolierten Speicherbehältern
    • – Speicherung in gasförmiger Form unter niedrigem Druck in Metallhydriden mit niedriger Desorptionstemperatur
    • – Speicherung in sonstigen Speichersystemen die durch zuvor zugesetzte Odorierungsmedien bzw. Odoriermittel geschädigt bzw. vergiftet würden
  • Aus Sicherheitsgründen ist es oftmals erwünscht, wenn bestimmten Medien, die unter gewissen Umständen zu einer Gefährdung von Menschen führen können, odoriert werden. Dadurch wird erreicht, dass diese Medien bei einem Entweichen bzw. Austreten aus Speichern und/oder Leitungen aufgrund des Geruches des zugesetzten Odorierungsmittels durch den Menschen erkannt und entsprechende (Gegen)Maßnahmen in die Wege geleitet werden können.
  • Insbesondere Wasserstoff wird nach wie vor von einer Vielzahl von Menschen – insbesondere in Kombination mit Sauerstoff – als bedrohend empfunden. Da Wasserstoff geruchlos ist, ist eine Detektion über seinen Geruch für den Menschen nicht möglich. Um die Akzeptanz von Wasserstoff zu erhöhen ist es daher erstrebenswert, wenn sichergestellt werden könnte, dass Wasserstoff – gleiches gilt selbstverständlich auch für andere Medien – für den Menschen über den Geruch erkennbar ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung anzugeben, die dies auf einfache Art und Weise ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zur Odorierung eines Kraftstoffmediums ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Speicherbehälter für das Odorierungsmedium vorgesehen und dieser mit dem Speicher des Kraftstoffmediums und/oder wenigstens einer das Kraftstoffmedium führenden Leitung verbunden oder verbindbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird dem Kraftstoffmedium nunmehr ein Odorierungsmedium zugesetzt, so dass bei einem Austritt des Kraftstoffmediums dieses über den Geruch des zugesetzten Odorierungsmediums für den Menschen erkennbar bzw. detektierbar ist.
  • In Abgängigkeit von dem gewählten Odorierungsmedium sind oftmals bereits kleine Mengen ausreichend, dass eine sichere Detektion für den Menschen möglich ist.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung weiterbildend wird daher vorgeschlagen, dass eine Dosiervorrichtung für das Odorierungsmedium vorgesehen ist.
  • Als Odorierungsmedium kommen vorzugsweise Geruchsstoffe bzw. Medien in Frage, die schon bei geringen Konzentrationen durch den Menschen wahrgenommen werden können.
  • Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass das bzw. die gewählten Odorierungsmedien den Verbrennungsmotor bzw. die Brennstoffzelle nicht schädigen.
  • Vorzugsweise wird das Odorierungsmedium dem Kraftstoffmedium in einer Konzentration zwischen 1 ppb und 200 ppm pro m3 Kraftstoffmedium beigemischt.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zur Odorierung eines Kraftstoffmediums sowie weitere Ausgestaltungen derselben seien nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
    •
  • Die Figur zeigt in schematisierter Form einen doppelwandigen Speicherbehälter 1, der der Speicherung von LH2 dient. Der Speicherbehälter 1 weist zwei Entnahmeleitungen 2 und 3 auf, über die LH2 (Leitung 2) und/oder GH2 (über Leitung 3) aus dem Speicherbehälter 1 entnommen werden können.
  • Der über Leitung 2 aus dem Speicherbehälter 1 entnommene Flüssigwasserstoff wird in einem Verdampfer/Wärmetauscher 4 angewärmt – im Falle eines Kraftfahrzeuges beispielsweise gegen die warmen Auspuffabgase – und anschließend dem Verbrennungsmotor und/oder der Brennstoffzelle – in der Figur nicht dargestellt – zugeführt.
  • Der über Leitung 3 aus dem Speicherbehälter 1 abgezogene gasförmige Wasserstoff wird unter Umgehung des vorerwähnten Verdampfers bzw. Wärmetauschers 4 ebenfalls dem Verbrennungsmotor und/oder der Brennstoffzelle zugeführt.
  • Vorgesehen ist ferner eine Sicherheits- bzw. Abblaseleitung 5, über die – insbesondere während längerer Stillstandszeiten – gasförmiger Wasserstoff bei Überschreiten des maximalen Speicherdrucks im Speicherbehälter 1 an die Atmosphäre abgegeben und/oder einen anderen Wasserstoff-Verbraucher – in der Figur nicht dargestellt – zugeführt wird.
  • Erfindungsgemäß ist nunmehr ein Speicherbehälter 6 für ein Odorierungsmedium vorgesehen; diesem ist eine Dosiervorrichtung 7 zugeordnet. Über die Leitungen 8, 8a und 8b ist der Speicherbehälter 6 mit den vorbeschriebenen Leitungen 2, 3 und 5 verbunden bzw. verbindbar, so dass dem Wasserstoff in diesen Leitungen das Odorierungsmedium in der gewünschten Konzentration zugemischt werden kann.
  • Auf die Dosiervorrichtung 7 kann bspw. dann verzichtet werden, wenn in der bzw. den vorzusehenden Leitungen 8, 8a und 8b entsprechende Drosselventile angeordnet sind.
  • Die (Wieder)Befüllung des Odorierungsmedium-Speicherbehälters 6 kann bspw. händisch und/oder automatisch an dafür vorgesehenen Tankstellen erfolgen.

Claims (4)

  1. Anordnung zur Odorierung eines Kraftstoffmediums, vorzugsweise eines kryogenen Mediums, in einem Fahrzeug, wobei das Kraftstoffmedium in flüssiger und/oder gasförmiger Form und/oder in einem Hydridspeicher gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Speicherbehälter (1) für das Odorierungsmedium vorgesehen und dieser mit dem Speicher des Kraftstoffmediums (7) und/oder wenigstens einer das Kraftstoffmedium führenden Leitung (2, 3) verbunden oder verbindbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiervorrichtung (8) für das Odorierungsmedium vorgesehen ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Odorierungsmedium dem Kraftstoffmedium in einer Konzentration zwischen 1 ppb und 200 ppm pro m3 Kraftstoffmedium beigemischt wird bzw. ist.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Odorierungsmedium ein Geruchsstoff bzw. Medium ist, der bzw. das durch den Menschen wahrgenommen werden kann.
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