[0001] Die Erfindung betrifft eine Betankungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betanken
von mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugen.
[0002] Kryogene Kraftstoffe, wie verflüssigtes Erdgas, verflüssigter Wasserstoff u. dergl.
gewinnen wegen ihres sparsamen Energiebedarfs und ihres umweltfreundlichen Betriebs
als Energieträger, insbesondere als Kraftstoff für Fahrzeuge, wie Personenkraftwagen,
Bussen, Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen zunehmend an Bedeutung.
[0003] Die Speicherung des Kraftstoffes erfolgt dabei sinnvollerweise in tiefkalter verflüssigter
Form. Dazu wird der Kraftstoff im Fahrzeugtank durch geeignete Isoliermaßnahmen auf
einen Wert unterhalb des Siedepunktes des Kraftstoffes gehalten. Zur Betankung wird
dem Fahrzeugtank somit Kraftstoff in verflüssigter Form zugeführt.
[0004] In der US 5 373 702 erfolgt die Betankung dabei aus einem Standspeicherbehälter,
in dem der Kraftstoff bei tiefer Temperatur und einem niedrigen Druck gelagert wird.
Die Unterkühlung wird dadurch erreicht, dass der kryogene Kraftstoff im Standspeicherbehälter
bei niedrigem Druck gelagert wird und mittels einer Pumpe in den Speicherbehälter
gefördert wird. Da der Kraftstoff dem Fahrzeugtank im unterkühlten Zustand zugeführt
wird, kommt es zu einer Drucksenkung im Fahrzeugtank und damit zum Einkondensieren
von im Fahrzeugtank verbliebenen gasförmigem Mediums. Um den erforderlichen Betriebsdruck
im Fahrzeugtank herzustellen, wird daher nach Abschluss des Befüllvorgangs verflüssigter
Kraftstoffs mittels eines Wärmetauschers verdampft und dem Fahrzeugtank zwecks Druckerhöhung
zugeführt.
[0005] In der DE 197 04 360 C1 wird eine Betankungseinrichtung beschrieben, bei der ein
erster Speicherbehälter mit einem zweiten Speicherbehälter strömungsverbunden ist,
der innerhalb des ersten Speicherbehälters angeordnet ist und mit einem Fahrzeugtank
strömungsverbunden wird. Der zum Befüllen erforderliche Druckaufbau im zweiten Speicherbehälter
erfolgt zu Beginn des Befüllvorgangs mittels einer Heizeinrichtung. Nach Beendigung
des Befüllvorgangs wird zwecks Druckaufbau die Gasphase im zweiten Speicherbehälter
mit dem Fahrzeugtank strömungsverbunden.
[0006] In der US 5 231 838 wird der zu befüllende Kraftstoff aus einem Standspeichertank
einem Portionierungsspeicherbehälter zugeführt, dessen Innendruck durch Wärmetauscher
mit der Umgebung bzw. mit einem Flüssigstickstoffspeicher einstellbar ist. Nach dem
Befüllvorgang erfolgt der Druckaufbau im Fahrzeugtank durch die Herstellung einer
Strömungsverbindung der Gasphase des Portionierungsspeicherbehälters mit der des Fahrzeugtanks.
[0007] Problematisch bei den vorgenannten Gegenständen ist, dass sich der Inhalt des Fahrzeugtanks
nach Beendigung des Befüllvorgangs nicht vollständig im thermischen Gleichgewicht
befindet. Dies gilt besonders für Fahrzeuge, deren Tank vor der Befüllung vollständig
entleert und mehr oder weniger stark erwärmt war. Das nach der eigentlichen Flüssigbetankung
zugeführte, zum Druckaufbau bestimmte Gas kann auskondensieren und hierdurch der Betriebsdruck
im Fahrzeugtank unterschritten werden.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach, die Betankungszeiten von Fahrzeugen,
die mit verflüssigten kryogenen Kraftstoffen betrieben werden, insbesondere bei Fahrzeugen
mit erwärmten Fahrzeugtanks zu reduzieren.
[0009] Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Betankungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie durch ein Verfahren zum Betanken mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
[0010] Die erfindungsgemäße0 Betankungseinrichtung zum Betanken von mit kryogenem Kraftstoff
betriebenen Fahrzeugen umfasst einen druckfesten und wärmeisolierten Vorratstank zur
Speicherung von verflüssigtem kryogenen Kraftstoff in einem unterkühlten Zustand,
d.h. bei Temperaturen deutlich unterhalb der Siedetemperatur, Mittel zum Erzeugen
eines vorgegebenen Fülldrucks und eine über eine Flüssigzuleitung mit dem Vorratstank
strömungsverbundenen Tanksäule zur Betankung eines Fahrzeugtanks. Zur Lösung der erfindungsgemäßen
Aufgabe ist die Flüssigzuleitung mit Stellmitteln zum Einstellen einer vorgegebenen
Temperatur des durch die Flüssigleitung hindurchgeführten verflüssigten kryogenen
Kraftstoffes ausgerüstet.
[0011] Der dem Fahrzeugtank zugeführte kryogene Kraftstoff wird also im flüssigen Zustand
temperiert. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Temperatur des Kraftstoffes im
Innern des Fahrzeugtanks stets den jeweiligen Erfordernissen angepasst ist. So wird
etwa beim Befüllen warmer Tanks zunächst unterkühlter Kraftstoff zugeführt, um ein
eine möglichst rasche Abkühlung des Tanks zu erzielen. In der Folge wird sukzessive
wärmerer Kraftstoff zugeführt, um das Tankinnere bereits während des Einfüllvorgangs
dem im Betrieb des Tanks herrschenden Siedezustand anzugleichen. Eine nachfolgende
Beaufschlagung des Tanks mit Gas ist nicht erforderlich.
[0012] Bevorzugt stehen die Stellmittel mit einer Steuereinheit in Datenverbindung, die
die Temperatur des Kraftstoffs in Abhängigkeit von an Erfassungsmitteln erfassten
- und für den Befüllvorgang wesentlichen - Parametern des Füllvorgangs regelt. Zu
diesen Parametern gehören etwa Strömungsgeschwindigkeit, Druck oder Temperatur des
dem Fahrzeugtank zugeführten kryogenen Kraftstoffs. Dabei werden die Parameter kontinuierlich
oder in vorgegebenen Zeitabständen erfasst und die erfassten Werte der Steuereinheit
zugeführt. Die Temperatur des dem Fahrzeugtank zugeführten kryogenen Kraftstoffes
wird also im flüssigen Zustand laufend den aktuellen Erfordernissen angepasst. Ein
Fahrzeug ist somit nach der Betankung an einer erfindungsgemäßen Betankungseinrichtung
sehr viel schneller betriebsbereit als nach der Betankung an Betankungseinrichtungen
nach dem Stande der Technik.
[0013] In vorteilhafter Weise kann die Steuereinheit zusätzlich mit Erfassungsmitteln zur
Erfassung von Parametern in Datenaustausch gebracht werden, die den Tank-Status betreffen.
So kann etwa das Tankvolumen, der zulässige Höchstdruck, der Füllstand oder die Innentemperatur
des Fahrzeugtanks vor dem Befüllvorgang erfasst und in der Regelung der Kraftstofftemperatur
oder des Kraftstoffzustroms in den Fahrzeugtank berücksichtigt werden. Diese Daten
können beispielsweise mittels einer Chipkarte oder mittels berührungsloser Datenträger
übermittelt werden.
[0014] Zweckmäßigerweise ist die Tanksäule mit einer Gasableitung zum Abführen von verdampftem
kryogenen Kraftstoff aus dem Fahrzeugtank ausgerüstet, die mit einem Gassammelbehälter
zur zumindest vorübergehenden Speicherung des verdampften kryogenen Kraftstoffes strömungsverbunden
ist. Der beim Befüllen des Fahrzeugtanks entstehende gasförmige Kraftstoff geht somit
nicht verloren, sondern wird einer Weiterverwertung zugeführt.
[0015] Die Gasableitung ist dabei bevorzugt mit dem Vorratstank in Strömungsverbindung bringbar.
Auf diese Weise kann Überdruck, der beispielsweise im Verlauf des Betankungsvorgangs
im Vorratstank entsteht, abgeleitet und einer späteren Nutzung wieder zugeführt werden.
[0016] Zur Herstellung des erforderlichen Fülldrucks kommt bevorzugt wenigstens ein Druckbehälter
zum Einsatz, der während des Befüllvorgangs mit dem Vorratstank strömungsverbunden
wird und dort für den Aufbau eines entsprechenden Stützdrucks sorgt. Mit dieser Anordnung
werden aufwändige und anfällige Pumpenanordnungen in der Flüssigzuleitung vermieden.
Als Druckbehälter kommen beispielsweise einzelne Druckflaschen oder ein Druckflaschenbündel
zum Einsatz.
[0017] Altemativ oder ergänzend zu den vorgenannten Druckerzeugern kommt ein Gasverdichter
in Betracht, der mit der Gasableitung oder dem Gassammelbehälter strömungsverbunden
ist. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Nutzung des im Gassammelbehälter
oder der Gasableitung vorliegenden Abgases erreicht.
[0018] Eine besonders Variante der erfindungsgemäßen Betankungseinrichtung sieht einen alternierenden
Einsatz zweier Behälter vor. Dazu sind zwei Behälter mit Einrichtungen zur Verflüssigung
von gasförmigem kryogenem Treibstoff ausgerüstet und mit der Flüssigzuleitung über
geeignete Strömungsmittel derart verbunden, dass beide Behälter abwechselnd als Vorratstank
und als Gassammelbehälter einsetzbar sind.
[0019] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch mit einem Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 9 gelöst.
[0020] Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betanken von mit kryogenem Kraftstoff betriebenen
Fahrzeugen, bei dem verflüssigter kryogener Kraftstoff in einem Vorratstank unterkühlt
gelagert und unter einem vorgegebenen Fülldruck einem Fahrzeugtank zugeführt wird,
werden also Parameter des Füllvorgangs wie Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit
in der Flüssigzuleitung, kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen erfasst.
Mittels einer Steuereinrichtung wird die Temperatur und/oder der Zustrom des dem Fahrzeugtank
zugeführten verflüssigten kryogenen Kraftstoffes in Abhängigkeit von den erfassten
Parametern geregelt. Der flüssige kryogene Treibstoff wird also während der Betankung
temperiert und in seinem Zustrom automatisch geregelt. Das Fahrzeug kann, insbesondere
bei zuvor vollständig entleertem und warmem Fahrzeugtank, sehr viel rascher betankt
werden, als dies bei Betankungsverfahren nach dem Stande der Technik möglich ist.
[0021] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass auch Parameter des
jeweiligen Fahrzeugtank-Status vor Beginn des Betankungsvorgangs erfasst und zur Regelung
des Fülldrucks oder der Temperatur und des Zustroms des dem Fahrzeugtank zugeführten
Kraftstoffes eingesetzt werden.
[0022] Um aufwändige Pump- oder Heizsysteme zu vermeiden, erfolgt die Erzeugung des Fülldrucks
zweckmäßigerweise durch eine Druckbeaufschlagung des im Vorratstank gespeicherten
kryogenen Kraftstoffes.
[0023] Eine sehr rasche Befüllung eines Fahrzeugtanks wird in einer besonderen Ausgestaltung
der Erfindung dadurch gewährleistet, dass der im Vorratstank erzeugte Fülldruck einen
Wert von 5 bar (Überdruck) nicht unterschreitet. Bevorzugt liegt der Druckwert bei
wenigstens 10 bar (Überdruck).
[0024] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
vor, den beim Befüllen - insbesondere von warmen Fahrzeugtanks - dem Fahrzeugtank
entweichenden gasförmigen Kraftstoff aufzufangen, ihn mittels Druckeinwirkung und/oder
Einwirkung von Kälte zu verflüssigen und dem Vorratstank zuzuführen. Alternativ oder
ergänzend hierzu kann das dem Fahrzeugtank während des Befüllvorgangs entweichende
Gas auch zur Weiterverwendung in ein Gasversorgungsnetz eingespeist werden.
[0025] Anhand der Zeichnung soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert werden.
[0026] Die einzige Zeichnung (Fig.) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung
zur Betankung von mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugen.
[0027] Die - im wesentlichen aus Standard-Komponenten aufgebaute -Betankungseinrichtung
1 umfasst einen Vorratstank 2 für flüssigen, kryogenen Kraftstoff, der über eine Flüssigzuleitung
3 mit einer Tanksäule 4 verbunden ist.
[0028] Der Vorratstank 2, in dem verflüssigter, kryogener Kraftstoff 5, wie etwa Wasserstoff
oder Erdgas unterkühlt, d.h. bei Temperaturen deutlich unterhalb der Siedetemperatur
des Kraftstoffes, gespeichert werden kann, ist mit wärmeisolierten Wänden 6 versehen
und für einem Betriebsüberdruck von mindestens 10 bar gegenüber dem Umgebungsdruck
ausgelegt.
[0029] In der Flüssigzuleitung 3 sind in einem Leitungsabschnitt 7 nacheinander ein kontinuierlich
zwischen einer Schließposition und einer Position mit maximalem Strömungsdurchfluss
verstellbares Ventil 8 sowie ein vorzugsweise mit Wasser als Wärmequelle betriebener
Wärmeübertrager 9 angeordnet. Eine Bypassleitung 10 mit eingebautem, gleichfalls kontinuierlich
verstellbarem Ventil 11 umgeht den Leitungsabschnitt 7 strömungstechnisch. Der Wärmeübertrager
9 dient in der unten näher beschriebenen Weise dazu, den durch den Leitungsabschnitt
7 hindurch geführten verflüssigten kryogenen Kraftstoff 5 bis auf Temperaturen nahe
an seinem Siedepunkt zu erwärmen, ohne ihn jedoch zu verdampfen. Im weiteren Verlauf
der Flüssigzuleitung 3 sind Mess-Sonden 13,14 angeordnet. Die Mess-Sonde 13 dient
zur Erfassung des Drucks, die Mess-Sonde 14 dient zur Erfassung der Temperatur des
durch die Flüssigzuleitung 3 hindurchgeführten kryogenen Kraftstoffes 5.
[0030] Die Tanksäule 4 ist zur Weitergabe des verflüssigten kryogenen Kraftstoffes 5 an
einen - hier nicht gezeigten - Fahrzeugtank mit einer Tankleitung 16 versehen. Bei
der Tankleitung 16 handelt es um eine einrohrige, zum Transport von tiefkalten Medien
geeignete Schlauchleitung, die in bekannter Weise vor Beginn des eigentlichen Tankvorgangs
mit einer Einfüll-Leitung des Fahrzeugtanks druckdicht verbunden wird. Der Tankleitung
16 ist ein Durchflussmesser 17 zugeordnet, der den Mengendurchfluss durch die Tankleitung
16 hindurch misst.
[0031] Zur Herstellung eines vorgegebenen Fülldrucks in der Tankleitung 16 ist im Ausführungsbeispiel
ein Bündel 22 aus Druckgasflaschen, deren zulässiger Betriebsdruck jeweils 200 - 300
bar beträgt, vorgesehen, das über eine mittels eines Ventil 23 sperrbare Druckleitung
mit dem Vorratstank 2 strömungsverbunden ist. Vor Beginn eines Betankungsvorgangs
wird das Ventil 23 so lange geöffnet, bis der gewünschte Fülldruck im Vorratstank
2 erreicht ist.
[0032] Um die Temperatur und den Zustrom des dem Fahrzeugtank zugeführten kryogenen Kraftstoffs
5 möglichst optimal den Erfordernissen anzupassen, ist eine Steuereinrichtung 19 vorgesehen.
Die Steuereinrichtung 19 ist mit den Mess-Sonden 13, 14 zur Erfassung von Temperatur
und Druck sowie mit dem Durchflussmesser 17 datenverbunden. Zugleich besteht eine
Datenverbindung mit einer Leseeinheit 20, mittels der Parameter des zu befüllenden
Fahrzeugtanks, wie etwa Volumen, maximaler Fülldruck, Füllstand, Innentemperatur u.
dergl. an die Steuereinrichtung 19 übermittelt werden können. Die Eingabe der Daten
erfolgt dabei beispielsweise mit einem separaten und mit der Leseeinheit lösbar verbindbarer
Datenträger, etwa einer Chipkarte oder mit einem berührungslosen Datenträger. Es ist
auch vorstellbar, das Lesegerät in die Tank-Leitung 16 und den mit den entsprechenden
Fahrzeugtank-Parametern gekennzeichneten Datenträger in die Einfüll-Leitung des zu
betankenden Fahrzeugs zu integrieren.
[0033] Mit den so gewonnenen Parametern berechnet die Steuereinrichtung 19 nach einem vorgegebenen
Programm eine für den aktuellen Stand des Befüllvorgangs optimale Temperatur des Kraftstoffes
und einen optimalen Mengendurchfluss. Zur Regelung der Temperatur des flüssigen kryogenen
Kraftstoffs 5 wird ein erster Teil des dem Fahrzeugtank insgesamt zugeführten Kraftstoffes
durch den Leitungsabschnitt 7 hindurchgeführt und vom Wärmetauscher 9 erwärmt, ein
zweiter Teil des Kraftstoffes wird im unterkühlten, d.h. nicht erwärmten Zustand durch
die Bypassleitung 10 hindurchgeführt und in einer Mischstrecke 21 der Flüssigzuleitung
mit dem aus dem Leitungsabschnitt 7 herangeführten erwärmten Kraftstoff gemischt.
Die Regelung erfolgt dabei weitgehend über die Regulierung der Mengendurchflüsse durch
den Leitungsabschnitt 7 bzw. die Bypassleitung 10.
[0034] Das beim Befüllen insbesondere warmer Fahrzeugtanks entstehende Abgas aus gasförmigem
Kraftstoff wird aus der Tankzuleitung über eine Abgasleitung 24 einem Abgasbehälter
25 zugeführt. Die Abgasleitung 24 ist mit einem Ventil 27 versehen, das unterhalb
eines vorgegebene Grenzdrucks in der Abgasleitung 24 diese strömungstechnisch sperrt.
Eine im Abgasbehälter 25 vorliegende und ständig über hier nicht gezeigte Zuführungen
erneuerte flüssige Phase 26 des kryogenen Kraftstoffes sorgt dafür, dass beim Einströmen
des erwärmten gasförmigen Kraftstoffs aus dem Fahrzeugtank der Druckaufbau im Abgasbehälter
35 gedämpft wird. Das Abgas wird im Abgasbehälter 25 zwischengespeichert und kann
bei Bedarf in einem Gasverdichter 28 verdichtet und den Druckgasflaschenbündel 22
zugeführt werden. Alternativ zum Gasverdichter 28 kann auch eine Kühleinrichtung zum
Einsatz kommen, bei der das Gas aus dem Abgasbehälter 25 durch Kühlung verflüssigt
und beispielsweise über eine hier nicht gezeigte Leitung dem Vorratstank 2 als flüssiger
kryogener Kraftstoff zugeführt wird. Überschüssiges Gas kann - etwa bei Vorliegen
eines bestimmten, vorgegebenen Überdrucks im Abgastank 25 - über eine Verbindungsleitung
30 in ein dezentrales Gasversorgungsnetz eingespeist und auf diese Weise einer Weiterverwertung
zugeführt werden. Der Abgasbehälter 25 ist zudem über eine mittels eines Ventils 31
sperrbare Gasleitung 32 mit der Gasphase im Vorratstank 2 strömungsverbunden. Die
Gasleitung 32 dient etwa bei längeren Einsatzpausen des Vorratstanks 2 zur Druckreduzierung.
Beispiel: Betankung eines erwärmten Tanks für kryogene Kraftstoffe
[0035] Bei mit kryogenen Medien betriebene Fahrzeuge, die über einen längeren Zeitraum,
etwa einige Wochen hinweg, nicht betankt werden, geht der Tankinhalt aufgrund eines
unvermeidlichen Wärmeintrags in den Fahrzeugtank im Laufe der Zeit durch Verdampfen
verloren. Ist der Tankinhalt vollständig abgedampft, erwärmt sich der Fahrzeugtank
allmählich bis auf Umgebungstemperatur.
[0036] Zur Befüllung eines derartigen erwärmten Tanks mittels der Betankungseinrichtung
1 wird nach Herstellung der Strömungsverbindung zwischen der Tankleitung 16 und der
Einfüll-Leitung eines zu betankenden Fahrzeugtanks flüssiger kryogener Kraftstoff
5 aus dem Vorratstank 2 über die Bypassleitung 10 der Flüssigzuleitung 3 herangeführt.
Der Kontakt der unterkühlten Flüssigkeit mit dem warmen Fahrzeugtank führt einerseits
zum Abkühlen des Fahrzeugtanks, andererseits dazu, dass ein großer Teil des eingefüllten
Kraftstoffes zunächst verdampft. Der verdampfte Kraftstoff führt zu einem Überdruck
im Fahrzeugtank und damit in der Abgasleitung 24. Bei Überschreiten eines vorgegebenen
Grenzdrucks, beispielsweise 4 bar, öffnet das Ventil 27 und Abgas strömt in über die
Abgasleitung 24 in den Abgasbehälter 25 ein. Dadurch entspannt sich der Druck im Fahrzeugtank
und neuer, flüssiger Kraftstoff 5 kann aus dem Vorratstank 2 herangeführt werden.
Nach einer gewissen Zeit sind die Innenwände des Fahrzeugtanks auf eine Temperatur
unterhalb der Siedetemperatur des eingefüllten Kraftstoffs 5 abgekühlt und es findet
keine Verdampfung des eingefüllten Kraftstoffes 5 mehr statt; der Fahrzeugtank füllt
sich. Aufgrund der von der Leseeinheit 20 eingelesenen Tankdaten werden dabei die
Füllparameter von der Steuereinheit in einer für den jeweiligen Fahrzeugtanktyp und
Tankstatus optimierter Weise geregelt. Kurz vor Erreichen der maximalen Füllhöhe im
Fahrzeugtank wird ein zunehmender Teil des dem Fahrzeugtank zugeführten Kraftstoffes
5 über den Leitungsabschnitt 7 geführt. Es gelangt also zunehmend wärmerer, flüssiger
kryogener Kraftstoff 5 in den Fahrzeugtank. Auf diese Weise im Fahrzeugtank der gewünschte
Siedezustand, wie er beim Betrieb des Fahrzeugtanks herrscht, hergestellt. Das Fahrzeug
ist somit unmittelbar nach dem Betankungsvorgang betriebsbereit.
Bezugszeichenliste
[0037]
- 1.
- Betankungseinrichtung
- 2.
- Vorratstank
- 3.
- Flüssigzuleitung
- 4.
- Tanksäule
- 5.
- verflüssigter kryogener Kraftstoff
- 6.
- Wände (des Vorratstanks)
- 7.
- Leitungsabschnitt
- 8.
- Ventil
- 9.
- Wärmeübertrager
- 10.
- Bypassleitung
- 11.
- Ventil
- 12.
- -
- 13.
- Mess-Sonde (für Druck)
- 14.
- Mess-Sonde (für Temperatur)
- 15.
- -
- 16.
- Tankleitung
- 17.
- Durchflussmesser
- 18.
- -
- 19.
- Steuereinrichtung
- 20.
- Leseeinheit
- 21.
- Mischstrecke
- 22.
- Druckgasflaschenbündel
- 23.
- Ventil
- 24.
- Abgasleitung
- 25.
- Abgastank
- 26.
- flüssige Phase
- 27.
- Ventil
- 28.
- Gasverdichter
- 29.
- -
- 30.
- Verbindungsleitung
- 31.
- Ventil
- 32.
- Gasleitung
1. Betankungseinrichtung zum Betanken von mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugen,
mit einem druckfesten und wärmeisolierten Vorratstank (2) zur Speicherung von unterkühltem,
verflüssigtem kryogenen Kraftstoff, mit Mitteln (22) zum Erzeugen eines vorgegebenen
Fülldrucks und mit einer über eine Flüssigzuleitung (3) mit dem Vorratstank (2) strömungsverbundenen
Tanksäule (4) zur Betankung eines Fahrzeugtanks,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flüssigzuleitung mit Stellmitteln (7,9,10) zum Einstellen einer vorgegebenen
Temperatur des durch die Flüssigzuleitung (3) hindurchgeführten verflüssigten kryogenen
Kraftstoffes (5) ausgerüstet ist.
2. Betankungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (7,9,10) mit einer Steuereinheit (19) in Datenverbindung stehen,
die in Abhängigkeit von an Erfassungsmitteln (13,14) erfassten Parametern des Füllvorgangs,
wie Strömungsgeschwindigkeit, Druck oder Temperatur des dem Fahrzeugtank zugeführten
kryogenen Kraftstoffs (5), die Temperatur des Kraftstoffs regelt.
3. Betankungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) mit Erfassungsmitteln (20) zur Erfassung von Parametern des
Fahrzeugtank-Status, wie Tankvolumen, zulässiger Höchstdruck, Füllstand oder Innentemperatur
in Datenverbindung bringbar ist.
4. Betankungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Tanksäule (2) mit einer Gasableitung (24) zum Abführen von verdampftem kryogenen
Kraftstoff aus dem Fahrzeugtank ausgerüstet ist, die mit einem Gassammelbehälter (25)
zur zumindest vorübergehenden Speicherung des verdampften kryogenen Kraftstoffes strömungsverbunden
ist.
5. Betankungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasableitung (24) oder der Gassammelbehälter (25) mit dem Vorratstank (2) strömungsverbunden
ist.
6. Betankungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Fülldrucks einen Gasverdichter (27) umfassen, der
mit der Gasableitung (24) oder dem Gassammelbehälter (25) strömungsverbunden ist.
7. Betankungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Fülldrucks wenigstens einen mit dem Vorratstank (2)
im Strömungsverbindung bringbarer Druckbehälter (22) umfassen.
8. Betankungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Behälter jeweils mit Einrichtungen zur Verflüssigung von gasförmigem kryogenem
Treibstoff ausgerüstet und mit der Flüssigzuleitung (3) über Strömungsmittel derart
verbunden sind, dass beide Behälter abwechselnd als Vorratstank (2) und als Gassammelbehälter
(25) einsetzbar sind.
9. Verfahren zum Betanken von mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugen, bei dem
verflüssigter kryogener Kraftstoff (5) in einem Vorratstank (2) unterkühlt gelagert
und unter einem vorgegebenen Fülldruck einem Fahrzeugtank zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass Parameter des Füllvorgangs wie Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit in einer
Tankzuleitung (18), kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen erfasst werden,
und mittels einer Steuereinrichtung (19) die Temperatur und/oder der Zustrom des dem
Fahrzeugtank zugeführten verflüssigten kryogenen Kraftstoffes (5) in Abhängigkeit
von den erfassten Parametern geregelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Tankvorgangs Parameter des Fahrzeugtank-Status, wie Tankvolumen, zulässiger
Höchstdruck, Füllstand oder Innentemperatur des Fahrzeugtanks erfasst und die so ermittelten
Werte der Steuereinrichtung (19) übermittelt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fülldruck durch Druckbeaufschlagung des unterkühlten, verflüssigten, kryogenen
Kraftstoffes (5) im Vorratstank (2) erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der im Vorratstank (2) erzeugte Fülldruck mindestens 5 bar (Überdruck), vorzugsweise
mindestens 10 bar (Überdruck) beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Tankvorgang dem Fahrzeugtank entweichender gasförmiger Kraftstoff aufgefangen,
durch Einwirkung von Druck und/oder Kälte verflüssigt und dem Vorratstank (2) zugeführt
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Tankvorgang dem Fahrzeugtank entweichender gasförmiger Kraftstoff aufgefangen
und einem Gasversorgungsnetz zugeführt wird.