Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicherbehälter, welcher beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoff Verwendung finden kann. Der

Speicherbehälter ist insbesondere in einer Temperiervorrichtung verwendbar, welche wiederum in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Fahrrad, zum Einsatz kommen kann .

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Brennstoffzellenkaltstart mit Metallhydriden ist beispielsweise aus der DE 103 17 123 B4 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Speicherbehälter bereitzustellen, welcher einfach herstellbar ist und eine optimierte innere Struktur aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Speicherbehälter gelöst, welcher Folgendes umfasst:

eine Außenwandung, welche einen Innenraum des Speicherbehälters umgibt; ein oder mehrere im Innenraum des Speicherbehälters angeordnete Aufnahmerohre zur Aufnahme eines Speichermaterials;

einen Speicheranschluss, mittels welchem ein Speicherbereich, welcher innerhalb des einen oder der mehreren Aufnahmerohre angeordnet ist, von außerhalb des Speicherbehälters zugänglich ist; und/oder

eine Verteilerstruktur, mittels welcher eine fluidwirksame Verbindung zwischen dem Speicheranschluss einerseits und dem Speicherbereich innerhalb des einen oder der mehreren Aufnahmerohre andererseits hergestellt ist, wobei a) die Außenwandung und/oder b) das eine oder die mehreren Aufnahmerohre und/oder c) der Speicheranschluss und/oder d) die Verteilerstruktur gemeinsam einstückig und/oder gemeinsam in einem einzigen Ver- fahrensschritt, beispielsweise in einem 3D- Druckverfahren oder in einem St rang pressverfahren, hergestellt sind.

Hierdurch kann der Speicher vorzugsweise eine optimierte innere Struktur aufweisen und zudem einfach hergestellt werden.

Unter einer einstückigen Ausgestaltung ist insbesondere eine Herstellung der genannten Komponenten derart zu verstehen, dass keine Fügestellen,

Schweißnähte, etc. an Übergangsbereichen zwischen diesen Komponenten vorgesehen sind . Insbesondere durch Tomographie, Ultraschall, metallurgische Schliffe, etc. kann vorzugsweise kein Materialübergang oder Komponentenübergang festgestellt werden.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Aufnahmerohre mittels eines oder mehrerer Stege aneinander und/oder an der Außenwandung festgelegt sind .

Insbesondere sind das eine oder die mehreren Aufnahmerohre mittels eines oder mehrerer Stege beabstandet voneinander und/oder beabstandet von der Außenwandung im Innenraum des Speicherbehälters angeordnet und/oder festgelegt.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Aufnahmerohre, der eine oder die mehreren Stege und die Außenwandung gemeinsam einstückig und/oder gemeinsam in einem einzigen Verfahrensschritt, insbesondere im 3D-Druckverfahren oder im Strangpressverfahren, hergestellt werden.

Durch die Herstellung von einzelnen oder mehreren Bauteilen des Speicherbehälters als einstückige Bauteile und/oder in einem einzigen Verfahrensschritt kann vorzugsweise eine weitere Nachbearbeitung vermieden oder zumindest der diesbezügliche Aufwand reduziert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass technisch und/oder geometrisch aufwendige Bauteile des Speicherbehälters einstückig, beispielsweise in einem 3D-Druckverfahren, hergestellt werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verteilerstruktur für sich genommen oder gemeinsam mit weiteren Komponenten/Bauteilen des

Speicherbehälters in einem 3D-Druckverfahren hergestellt wird .

Vorzugsweise können durch die gewählte Herstellungsart Schweißnähte vermieden oder zumindest deren Anzahl reduziert werden. Hierdurch ergibt sich vorzugsweise eine geringere Fehleranfälligkeit sowie ein geringerer Herstellungspreis.

Vorzugsweise können geometrisch kleine Abmessungen, enge Strukturen, etc. realisiert werden.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Komponenten/Bauteile des Speicherbehälters durch andere Verfahren, beispielsweise Spritzgießen, Gießen in Formen, etc., hergestellt werden.

Die Verteilerstruktur ist insbesondere eine Verteilerspinne, welche eine mehrfache Strömungsverzweigung aufweist, um insbesondere über den Speicher- anschluss zugeführtes Medium auf die Aufnahmerohre verteilen zu können.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verteilerstruktur eine Strömungsverzweigung ausgehend von einem Speicheranschluss hin zu mehreren Verbindungskanälen umfasst.

Die Verteilerstruktur ist vorzugsweise in einem von zwei Endbereichen der Aufnahmerohre angeordnet und/oder ausgebildet.

An einem der Verteilerstruktur abgewandten Endbereich der Aufnahmerohre sind diese vorzugsweise nach dem Füllen derselben mit Speichermaterial ver- schlössen, insbesondere mittels Verschlusselementen, Verschlusskappen oder ähnlichem.

Der eine oder die mehreren Stege bilden vorzugsweise eine Wärmeleitstruktur und/oder eine Stützstruktur des Speicherbehälters.

Es kann vorgesehen sein, dass der Speicherbehälter, insbesondere die Außenwandung, das eine oder die mehreren Aufnahmerohre und/oder ein oder mehrere Stege ein Metallmaterial, insbesondere ein Aluminiummaterial, umfassen oder hieraus gebildet sind .

Das Aluminiummaterial ist insbesondere eine Aluminiumlegierung, beispielsweise AISilOMg.

Die Außenwandung weist vorzugsweise eine Wandstärke von mindestens ungefähr 0,8 mm, beispielsweise mindestens ungefähr 1 mm, vorzugsweise ungefähr 1,5 mm, auf.

Günstig kann es ferner sein, wenn die Material stärke der Außenwandung höchstens ungefähr 3 mm, insbesondere höchstens ungefähr 2 mm, beispielsweise ungefähr 1,5 mm beträgt.

Das eine oder die mehreren Aufnahmerohre weisen vorzugsweise eine

Material stärke auf, welche mindestens ungefähr 0,8 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 1 mm, und/oder höchstens ungefähr 3 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 2 mm, beträgt. Vorzugsweise beträgt die Materialstärke des einen oder der mehreren Aufnahmerohre ungefähr 1,5 mm.

Unter dem Begriff "ungefähr" sowie unter der Formulierung "zumindest näherungsweise" ist insbesondere eine Abweichung von höchstens 20 %, beispielsweise höchstens 10 %, des jeweils angegebenen Werts zu verstehen. Eine Material stärke der Stege beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 0,5 mm und/oder höchstens ungefähr 2 mm, beispielsweise ungefähr 1 mm. Vorzugsweise ist die Material stärke der Stege geringer als die Materialstärke der Außenwandung und/oder des einen oder der mehreren Aufnahmerohre.

Der eine oder die mehreren Stege bilden insbesondere Rippen und/oder Strömungsführungselemente in dem Innenraum des Speicherbehälters, insbesondere einem das eine oder die mehreren Aufnahmerohre umgebenden Umströmbereich.

Günstig kann es sein, wenn der Speicherbehälter sieben Aufnahmerohre umfasst, welche insbesondere identische Durchmesser aufweisen.

Zu beiden Seiten bezüglich einer Längsachse des Speicherbehälters sind vorzugsweise Endkappen angeordnet und/oder ausgebildet.

Die Endkappen weisen beispielsweise einen konischen Endabschnitt und/oder einen Anschlussabschnitt zur Zuführung und/oder Abführung von zu speicherndem Medium und/oder Wärmeträgermedium auf.

Die Außenwandung und/oder das eine oder die mehreren Aufnahmerohre sind vorzugsweise hohlzylindrisch, insbesondere hohlkreiszylindrisch, ausgebildet.

Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Aufnahmerohre mit einem Hydridspeichermaterial, insbesondere in Pelletform, gefüllt sind .

Vorzugsweise weist das Speichermaterial, insbesondere das Hydridspeichermaterial, einen Graphitanteil auf, mittels welchem insbesondere eine Wärmeübertragung optimiert werden kann.

Die Aufnahmerohre zur Aufnahme des Speichermaterials sind vorzugsweise so dimensioniert, dass beispielsweise 300 g Speichermaterial, insbesondere Hydridspeichermaterial, aufnehmbar sind . Eine Gesamtmasse des Speicherbehälters ohne Füllung beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 200 g, beispielsweise mindestens ungefähr 300 g, insbesondere ungefähr 350 g . Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gesamtmasse höchstens ungefähr 500 g, beispielsweise höchstens ungefähr 400 g, beträgt.

Der Speicherbehälter ist insbesondere ein Wasserstoffspeicherbehälter.

Das Speichermaterial ist vorzugsweise Natriumborhydrid, insbesondere eine metastabile Natriumborhydridlösung .

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Speichermaterial Magnesiumhydrid ist. Insbesondere ist das Magnesiumhydrid ein pastöses Speichermaterial .

Ferner kann vorgesehen sein, dass als Speichermaterial Metallhydrid, insbesondere auf La-Ni-Basis, verwendet wird.

Zudem können als Speichermaterial Titan-Eisen-Verbindungen vorgesehen sein.

Ein das eine oder die mehreren Aufnahmerohre umgebender Teil des Innenraums des Speicherbehälters einerseits und ein oder mehrere Innenräume des einen oder der mehreren Aufnahmerohre sind vorzugsweise fluidwirksam voneinander getrennt.

Insbesondere umfasst der Speicherbehälter separate Zugangsstutzen und/oder Anschlussstutzen oder sonstige Anschlusselemente zur separaten Zuführung und/oder Abführung von Medien zu dem das eine oder die mehreren Aufnahmerohre umgebenden Teil des Innenraums einerseits sowie zu dem Innenraum des einen oder der mehreren Aufnahmerohre andererseits.

Der Speicherbehälter, insbesondere der das eine oder die mehreren Aufnahmerohre umgebende Teil des Innenraums des Speicherbehälters, ist vor- zugsweise mit einem Wärmeträgermedium durchströmbar. Ein Eingang und ein Ausgang zum Zuführen bzw. Abführen des Wärmeträgermediums sind vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Enden, des Speicherbehälters angeordnet.

Ein zu speicherndes Medium ist insbesondere über einen einzigen Zugang in den Innenraum des einen oder der mehreren Aufnahmerohre einleitbar oder aus demselben entnehmbar.

Ein Innenraum des einen oder der mehreren Aufnahmerohre bildet insbesondere einen Speicherbereich des Speicherbehälters.

Ein das eine oder die mehreren Aufnahmerohre umgebender Teil des Innenraums bildet insbesondere einen Umströmbereich.

Vorzugsweise ist der Umströmbereich mit einem beispielsweise als Wasser oder als Glykol oder als Wasser-Glykol-Mischung ausgebildeten Wärmeträgermedium durchströmbar.

Der erfindungsgemäße Speicherbehälter eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Temperiervorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere Komponenten eines Fahrzeugs.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Temperiervorrichtung, welche vorzugsweise einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Speicherbehälter umfasst.

Die Temperiervorrichtung umfasst ferner vorzugsweise Folgendes: einen Kreislauf für ein Wärmeträgermedium;

einen in den Kreislauf eingebundenen zu temperierenden Gegenstand oder eine Schnittstelle zur Einbindung eines zu temperierenden Gegenstands in den Kreislauf; mindestens einen Speicherbehälter, insbesondere mindestens einen erfindungsgemäßen Speicherbehälter, wobei dem Speicherbehälter unabhängig voneinander zwei Medienströme zuführbar sind, wobei dem Speicherbehälter einerseits das Wärmeträgermedium zuführbar ist und wobei dem Speicherbehälter andererseits ein von dem Wärmeträgermedium verschiedenes zu speicherndes Medium zuführbar ist;

eine Pumpe und ein oder mehrere Ventilvorrichtungen, mittels welchen das Wärmeträgermedium wahlweise und/oder nacheinander einem Wärmeübertrager, dem Speicherbehälter und/oder dem zu temperierenden Gegenstand zuführbar ist.

Optional ist vorzugsweise ein in den Kreislauf eingebundener Wärmeübertrager zum Abgeben oder Aufnehmen von Wärme mittels des Wärmeträgermediums vorgesehen

Der Kreislauf für das Wärmeträgermedium umfasst insbesondere eine oder mehrere Leitungen, welche insbesondere den Wärmeübertrager, den

Speicherbehälter und/oder den zu temperierenden Gegenstand miteinander verbinden. Vorzugsweise ist der Kreislauf fluiddicht ausgebildet, um Wärmeträgermedium geschlossen und ohne Kontakt nach außen führen zu können.

Der Kreislauf kann beispielsweise einen Ausgleichsbehälter umfassen, insbesondere um temperaturbedingte Ausdehnungen des Wärmeträgermediums im Kreislauf zu kompensieren.

Der Wärmeübertrager ist insbesondere ein Luft-Flüssigkeit-Wärmeübertrager. Insbesondere können mehrere Luft-Flüssigkeit-Wärmeübertragereinheiten, beispielsweise sogenannte Kühler, zur Bereitstellung des Wärmeübertragers vorgesehen sein.

Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Ventilatoren (Lüfter) vorgesehen sind, um Umgebungsluft durch den Wärmeübertrager hindurchzuführen und somit Wärme aus der Umgebungsluft auf das Wärmeträgermedium oder umgekehrt effizient übertragen zu können.

Ein zu temperierender Gegenstand ist insbesondere eine Brennstoffzellenvorrichtung, eine Batterievorrichtung, eine Leistungselektronikvorrichtung, beispielsweise ein DC/DC-Wandler, eine Steuervorrichtung und/oder sonstige temperaturkritische Komponenten .

Selbstverständlich können auch mehrere zu temperierende Gegenstände in den Kreislauf eingebunden sein.

Durch geeignete Ansteuerung mittels der Pumpe und/oder der Ventilvorrichtungen können die zu temperierenden Gegenstände dann insbesondere einzeln oder gleichzeitig und/oder unabhängig voneinander temperiert werden, insbesondere dadurch, dass die zu temperierenden Gegenstände mit dem Wärmeträgermedium durchströmt werden .

Die Pumpe ist insbesondere eine Flüssigkeitspumpe zum Antreiben des insbesondere als Flüssigkeit ausgebildeten Wärmeträgermediums.

Insbesondere ist die Pumpe eine herkömmliche Wasserpumpe.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Temperiervorrichtung eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher die Pumpe und/oder die eine oder die mehreren Ventilvorrichtungen in einen Heizbetrieb versetzbar sind, in welchem a) dem Speicherbehälter das zu speichernde Medium und Wärmeträgermedium zugeführt wird und b) das Wärmeträgermedium anschließend dem zu temperierenden Gegenstand zugeführt wird .

Durch das Zuführen des zu speichernden Mediums zu dem Speicherbehälter ergibt sich insbesondere eine exotherme Reaktion in dem einen oder den mehreren Aufnahmerohren. Die hierbei freiwerdende Wärme wird insbesondere auf das durch den Speicherbehälter hindurchgeführte Wärmeträger- medium übertragen und schließlich zum Temperieren des zu temperierenden Gegenstands genutzt.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Temperiervorrichtung eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher die Pumpe und/oder die eine oder die mehreren Ventilvorrichtungen in einen Kühlbetrieb versetzbar sind, in welchem a) dem Speicherbehälter Wärmeträgermedium zugeführt wird, b) das zu speichernde Medium aus dem Speicherbehälter entnommen wird und c) das Wärmeträgermedium anschließend dem zu temperierenden Gegenstand und/oder dem Wärmeübertrager zugeführt wird .

Durch die Entnahme des zu speichernden Mediums aus dem Speicherbehälter ergibt sich insbesondere eine endotherme Reaktion, so dass durch den

Speicherbehälter hindurchgeführtes Wärmeträgermedium gekühlt wird. Dieses gekühlte Wärmeträgermedium kann schließlich zum Temperieren des Gegenstands genutzt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels des Wärmeübertagers Wärme aus der Umgebung auf das Wärmeträgermedium übertragen und zum Entladen der Speichervorrichtung dem Speicherbehälter zugeführt wird .

Ferner kann beispielsweise zusätzlich zur Nutzung des Speicherbehälters oder unter Umgehung des Speicherbehälters vorgesehen sein, dass mittels des Wärmeträgermediums Wärme aus dem zu temperierenden Gegenstand aufgenommen und mittels des Wärmeübertragers an die Umgebung abgegeben wird .

Die Temperiervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Fahrrad .

Das Fahrrad ist insbesondere ein elektrisch betriebenes oder elektrisch unterstütztes Zweirad, Dreirad oder Vierrad . Beispielsweise ein zweirädriges oder dreirädriges oder vierrädriges Lastenfahrrad . Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug Folgendes:

eine Brennstoffzellenvorrichtung;

ein Reservoir zur Speicherung von Brennstoff für die Brennstoffzellenvorrichtung;

eine Temperiervorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Temperiervorrichtung, zum Temperieren der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder eine Batterievorrichtung und/oder einer Leistungselektronikvorrichtung und/oder einer Steuervorrichtung .

Die Temperiervorrichtung ist ferner vorzugsweise auch für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, etc. verwendbar.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Speicherbehälters.

Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem ein Speicherbehälter mit optimierter innerer Struktur einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei dem Verfahren zum Herstellen eines Speicherbehälters Folgendes vorgesehen ist:

Herstellen a) einer Außenwandung und/oder b) eines oder mehrerer Aufnahmerohre und/oder c) eines Speicheranschlusses und/oder d) einer Verteilerstruktur als ein einstückiges Bauteil und/oder in einem einzigen Verfahrensschritt, beispielsweise in einem 3D- Druckverfahren oder in einem Strangpressverfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Speicherbehälter, der Temperiervorrichtung und/oder dem Fahrzeug beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.

Günstig kann es sein, wenn die Außenwandung und das eine oder die mehreren Aufnahmerohre zusammen mit Stegen zur Verbindung und/oder Festlegung des einen oder der mehreren Aufnahmerohre an der Außenwandung hergestellt werden.

Die Außenwandung und das eine oder die mehreren Aufnahmerohr werden vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem

Aluminiummaterial, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, hergestellt.

Zur Herstellung des Speicherbehälters können insbesondere einzelne oder mehrere oder sämtliche der nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt werden : a) Herstellung einer Außenwandung

b) Herstellung von Aufnahmerohren

c) Herstellung von Stegen

d) Herstellung einer Verteilerstruktur

e) Herstellung eines Speicheranschlusses

f) Herstellung einer ersten Endkappe

g) Herstellung einer zweiten Endkappe

h) Herstellung von Verschlusselementen

i) Verbinden von mehreren, insbesondere sämtlichen, der vorstehend

genannten Bauteile/Komponenten a) bis f) des Speicherbehälters j) Befüllen der Aufnahmerohre mit Speichermaterial

k) Anordnen der Verschlusselemente zum einseitigen Verschließen der Aufnahmerohre

I) Anordnen einer oder mehrerer Endkappen, insbesondere durch Festschweißen oder Verkleben.

Günstig kann es sein, wenn die Verfahrensschritte a) bis f) gemeinsam als ein einziger Verfahrensschritt durchgeführt werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest die Verfahrensschritte a) bis e) als ein gemeinsamer Verfahrensschritt durchgeführt werden. Der Verfahrensschritt zur Herstellung mehrerer Bauteile/Komponenten des Speicherbehälters ist insbesondere ein 3D- Druckverfahren oder Strangpressverfahren.

Insbesondere dann, wenn nur einzelne der Komponenten/Bauteile a) bis h) gemeinsam in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden, wird vorzugsweise in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Verbindung mit den übrigen Bauteilen/Komponenten hergestellt, insbesondere eine Schweißverbindung oder Klebeverbindung .

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Temperierverfahren zum

Temperieren eines zu temperierenden Gegenstands.

Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Temperierverfahren bereitzustellen, welches eine einfache und effiziente Temperierung von Gegenständen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Temperierverfahren gelöst, welches Folgendes umfasst:

Erhitzen eines Wärmeträgermediums durch Hindurchführen desselben durch einen Speicherbehälter, in welchen zeitgleich ein weiteres Medium zur

Speicherung desselben eingeleitet wird; oder

Abkühlen eines Wärmeträgermediums durch Hindurchführen desselben durch einen Speicherbehälter, aus welchem zeitgleich ein darin gespeichertes

Medium entnommen wird;

Zuführen des Wärmeträgermediums zu einem zu temperierenden Gegenstand .

Innerhalb des Speicherbehälters ist hierzu insbesondere ein Speichermaterial angeordnet, welches zusammen mit dem weiteren Medium exotherm reagiert und/oder welches bei Entnahme eines darin gespeicherten Mediums

endotherm reagiert.

Das Speichermaterial ist insbesondere ein Hydridspeichermaterial . Der Speicherbehälter wird vorzugsweise so betrieben, dass ein Entladedruck größer ist als oder mindestens so groß ist wie ein Versorgungsdruck der Brennstoffzellenvorrichtung. Das gespeicherte Medium, insbesondere der Wasserstoff, kann dadurch vorzugsweise vollständig in der Brennstoffzellenvorrichtung verwendet werden.

Zum Beladen des Speicherbehälters mit zu speicherndem Medium, insbesondere Wasserstoff, wird vorzugsweise ein Druck von mindestens ungefähr 0,5 bar, beispielsweise ungefähr 1 bar, über dem Brennstoffzellenversorgungsdruck gewählt. Vorzugsweise beträgt der Druck zum Beladen des Speicherbehälters mit dem zu speichernden Medium weniger als ungefähr 5 bar, beispielsweise weniger als ungefähr 3 bar. Die Temperiervorrichtung ist hierdurch vorzugsweise mit sämtlichen bekannten Wasserstoffspeicher- materialen als Speichermaterial betreibbar.

Das Wärmeträgermedium kann gasförmig oder flüssig sein.

Ein oder mehrere Bauteile der Temperiervorrichtung, insbesondere der Speicherbehälter, ist vorzugsweise räumlich getrennt oder räumlich trennbar von dem zu temperierenden Gegenstand .

Insbesondere kann hierdurch eine einfache Demontage zur Gewichtsersparnis realisiert werden, wenn beispielsweise im Sommer die Temperiervorrichtung zum zügigen Aufheizen der Brennstoffzellenvorrichtung nicht benötigt wird .

Grundsätzlich eignet sich der Speicherbehälter und/oder die Temperiervorrichtung für sämtliche Wasserstoffverbraucher, insbesondere stationäre und mobile Anwendungen.

Beispielsweise kann die Anwendung in Kleinfahrzeugen, Elektrofahrrädern, Elektrolastenfahrrädern, Land-, Luft-, Wasser- und Raumfahrzeugen vorgesehen sein. Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. n zeigen : eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Temperiervorrichtung zum Temperieren einer Brennstoffzellenvorrichtung; eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Speicherbehälters der Temperiervorrichtung aus Fig. 1; eine schematische Draufsicht auf den Speicherbehälter aus Fig. 2 mit Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2; eine schematische perspektivische Darstellung von Aufnahme röhren, einer Verteilerstruktur und einem Speicheranschluss des Speicherbehälters aus Fig. 2; einen schematischen Längsschnitt durch die Aufnahmerohre, die Verteilerstruktur und den Speicheranschluss aus Fig. 4; eine schematische Draufsicht auf eine Stirnseite des Speicheranschlusses und der Verteilerstruktur aus Fig. 4;

Fig. 7 ein Flussdiagramm zur Illustration eines ersten Verfahrens zur

Herstellung eines Speicherbehälters; und

Fig. 8 ein Flussdiagramm zur Illustration eines zweiten Verfahrens zur

Herstellung eines Speicherbehälters. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Temperiervorrichtung kommt beispielsweise in einem Fahrzeug 102 zum Einsatz. Insbesondere kann das Fahrzeug 102 ein Fahrrad 104 sein, welches elektrisch angetrieben ist.

Das Fahrzeug 102 umfasst beispielsweise eine Brennstoffzellenvorrichtung 106, mittels welcher elektrische Energie zum Antreiben eines (nicht dargestellten) Elektromotors bereitstellbar ist.

Ferner umfasst das Fahrzeug 102 beispielsweise ein Reservoir 108 für einen Brennstoff zur Versorgung der Brennstoffzellenvorrichtung 106. Das Reservoir 108 ist insbesondere ein Wasserstofftank 110.

Über eine Luftzuführung 112 ist der Brennstoffzellenvorrichtung 106 Oxidator zum Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung 106 zuführbar.

Über eine Brennstoffzuführung 114 ist der Brennstoff aus dem Reservoir 108 zu der Brennstoffzellenvorrichtung 106 zuführbar.

Die Temperiervorrichtung 100 kann beispielsweise ausschließlich zur Temperierung vorgesehen sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Temperiervorrichtung 100 eine oder mehrere weitere Komponenten, insbesondere die Brennstoffzellenvorrichtung 106, umfasst. Die Temperiervorrichtung 100 ist dann beispielsweise ein Energiewandler.

Vorzugsweise umfasst die Temperiervorrichtung 100 und/oder das Fahrzeug 102 einen Betankungsanschluss 116, über welchen das Reservoir 108 mit Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, befüllt werden kann. Das Reservoir 108 ist vorzugsweise lösbar mit einer Brennstoffleitung 118 der Brennstoffzuführung 114 gekoppelt. Das Reservoir 108 ist hierdurch insbesondere austauschbar, beispielsweise um ein leeres Reservoir 108 gegen ein volles Reservoir 108 auszutauschen .

Der Brennstoffzellenvorrichtung 106 ist schließlich noch eine Abluftabführung 120 zugeordnet, um in der Brennstoffzellenvorrichtung 106 erzeugtes Abgas abführen zu können .

Die Temperiervorrichtung 100 dient insbesondere dazu, die im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung 106 erforderlichen Temperaturgrenzen einzuhalten.

Mittels der Temperiervorrichtung 100 ist die Brennstoffzellenvorrichtung 106 hierzu vorzugsweise wahlweise heizbar oder kühlbar.

Die Brennstoffzellenvorrichtung 106 ist insbesondere in einen Kreislauf 122 eines Wärmeträgermediums eingebunden.

Mittels des Kreislaufs 122 ist insbesondere das Wärmeträgermedium durch die Brennstoffzellenvorrichtung 106 und weiteren Komponenten der Temperiervorrichtung 100 zuführbar.

Zum Antreiben des Wärmeträgermediums ist hierbei insbesondere eine Pumpe 124 vorgesehen.

Die Temperiervorrichtung 100 umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Wärmeübertrager 126, welche insbesondere mit jeweils einem oder mehreren Lüftern 128 versehen sind . Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass der Temperiervorrichtung 100 ein oder mehrere Wärmeübertrager 126 mit jeweils einem oder mehreren Lüftern 128 zugeordnet sind . Ein Wärmeübertrager 126 ist insbesondere ein Luft-Flüssigkeits-Wärmeübertrager, um Wärme aus der Umgebung der Temperiervorrichtung 100 an das Wärmeträgermedium oder aber von dem Wärmeträgermedium an die Umgebung der Temperiervorrichtung 100 abgeben zu können.

Die Temperiervorrichtung 100 umfasst ferner einen Speicherbehälter 130, durch welchen das Wärmeträgermedium durchführbar ist.

Ferner ist der Speicherbehälter 130 zur Aufnahme von Brennstoff geeignet.

Der Speicherbehälter 130 umfasst hierzu vorzugsweise eine Innenstruktur 132, welche einen Innenraum 134 des Speicherbehälters 130 in einen Speicherbereich 136 einerseits und einen Umströmbereich 138 andererseits unterteilt.

Der Umströmbereich 138 ist insbesondere der mit dem Wärmeträgermedium durchströmbare Teil des Innenraums 134.

Der Speicherbereich 136 ist insbesondere ein Bereich, welchem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, zuführbar ist, um den Brennstoff in dem Speicherbehälter 130 zu speichern oder mittels des Speicherbehälters 130 Brennstoff bereitstellen zu können.

Der Speicherbereich 136 ist insbesondere mit einem Speichermaterial, beispielsweise einem Hydridspeichermaterial, insbesondere Metallhydrid oder komplexes Hydrid, gefüllt.

Beispielsweise ist Speichermaterial in Pelletform vorgesehen.

Zur optimierten Wärmeübertragung kann vorgesehen sein, dass das

Speichermaterial Graphit umfasst. Der Speicherbehälter 130 umfasst vorzugsweise einen Speicheranschluss 140, über welchen dem Speicherbereich 136 Brennstoff zuführbar ist. Ferner ist durch den Speicheranschluss 140 auch Brennstoff aus dem Speicherbereich 136 abführbar.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwei separate Speicheranschlüsse 140 zum Zuführen bzw. Abführen des Brennstoffs zu bzw. aus dem Speicherbereich 136 vorgesehen sind .

Der Speicherbehälter 130 umfasst ferner zwei Temperieranschlüsse 142, durch welche der Umströmbereich 138 im Innenraum 134 des Speicherbehälters 130 zugänglich ist. Über die Temperieranschlüsse 142 ist insbesondere das

Wärmeträgermedium in den Speicherbehälter 130 einleitbar und aus demselben abführbar.

Die Temperieranschlüsse 142 sind dabei vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Enden 144 des Speicherbehälters 130 angeordnet, um ein einfaches Durchströmen des Speicherbehälters 130 mit dem Wärmeträgermedium zu ermöglichen .

Für den Kreislauf 122 ist ferner noch ein Ausgleichsbehälter 146 vorgesehen. Dieser ermöglicht insbesondere einen Ausgleich für temperaturbedingte Volumenschwankungen des Wärmeträgermediums.

Ein oder mehrere Ventilvorrichtung 148 dienen zur gezielten Steuerung und/oder Regelung des Kreislaufs 122.

Insbesondere kann hierbei ein im Bereich des Wärmeübertragers 126 vorgesehenes Kühlerventil 150 vorgesehen sein, um die Durchströmung des

Wärmeübertragers 126 mit Wärmeträgermedium gezielt zu beeinflussen, insbesondere freizugeben oder zu sperren. Ein im Bereich des Speicherbehälters 130 angeordnetes Temperierventil 152 dient vorzugsweise der wahlweisen Freigabe oder des Sperrens des Durchflusses des Speicherbehälters 130.

Optional können noch weitere solche Ventilvorrichtungen 148 vorgesehen sein.

Ein oder mehrere Temperatursensoren 154 dienen zur gezielten Regelung des Kreislaufs 122.

Mittels einer Steuervorrichtung 156 sind insbesondere die Pumpe 124 und/oder die Ventilvorrichtungen 148 zur Durchführung eines gewünschten Temperiervorgangs gezielt steuerbar und/oder regelbar.

In Fig . 1 gestrichelt dargestellt ist mit dem Bezugszeichen 158 eine optionale Zusatzkomponente, welcher alternativ oder ergänzend zu der Brennstoffzellenvorrichtung 106 mittels der Temperiervorrichtung 100 temperierbar ist.

Es können auch mehrere solcher Zusatzkomponenten 158 vorgesehen sein.

Als Zusatzkomponente 158 kann beispielsweise eine Batterievorrichtung, insbesondere eine Akkumulatorvorrichtung, oder eine Leistungselektronik vorgesehen sein.

Wie aus Fig . 1 ferner hervorgeht, ist die Temperiervorrichtung 100 vorzugsweise modular ausgebildet. Als Modul 160 sind dabei insbesondere diejenigen Komponenten miteinander kombiniert, welche für unterschiedliche Lastanforderungen in mehrfacher Ausführung miteinander kombiniert werden können.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass einzelne Komponenten der Temperiervorrichtung, insbesondere der Speicherbehälter 130, jahreszeitabhängig und somit zur Anpassung an unterschiedliche Temperieranforderungen entfernt oder in mehrfacher Stückzahl ergänzt werden kann. Aus dem Reservoir 108 sind einerseits die Brennstoffzellenvorrichtung 106 und andererseits der Speicherbehälter 130 mit Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, versorg bar.

Hierfür sind vorzugsweise ein oder mehrere Druckminderer 162 und/oder Versorgungsventile 164 in der Brennstoffzuführung 114, insbesondere der Brennstoffleitung 118, angeordnet.

Hierdurch kann vorzugsweise gewährleistet werden, dass der Brennstoffzellenvorrichtung 106 Brennstoff auf einem optimalen Druckniveau zugeführt wird .

Ferner kann hierdurch auch eine gezielte Beladung und Entladung des

Speicherbehälters 130 ermöglicht werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Temperiervorrichtung 100 funktioniert wie folgt:

Im Speicherbereich 136 des Speicherbehälters 130 ist ein Speichermaterial, insbesondere Hydridspeichermaterial angeordnet.

Wenn nun über die Brennstoffzuführung 114 Wasserstoff aus dem Reservoir 108 in den Speicherbereich 136 eingeleitet wird, so ergibt sich vorzugsweise eine exotherme Reaktion, wodurch sich die Innenstruktur 132 des Speicherbehälters 130 erhitzt.

Diese entstehende Wärme wird auf das im Umströmbereich 138 strömende Wärmeträgermedium übertragen und steht dann im Kreislauf 122 zur Temperierung von Komponenten des Fahrzeugs 102 zur Verfügung .

Insbesondere kann das erwärmte Wärmeträgermedium über den Kreislauf 122 der Brennstoffzellenvorrichtung 106 zugeführt werden, um diese zur Inbetriebnahme derselben auf eine gewünschte Betriebstemperatur zu bringen. Der Speicherbehälter 130 wird vorzugsweise soweit mit Wasserstoff befüllt, dass ein späterer Entladevorgang des Speicherbehälters, bei welchem Wasserstoff freigesetzt wird, zum Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung 106 genutzt werden kann.

Insbesondere ist bei diesem Betrieb ein Druckminderer entbehrlich, wodurch insbesondere eine Effizienz des Gesamtsystems optimiert werden kann.

Beim Entladen des Speicherbehälters 130, das heißt beim Entfernen von Wasserstoff aus dem Speichermaterial im Speicherbereich 136 ergibt sich eine endotherme Reaktion, wodurch die Innenstruktur 132 abgekühlt wird .

Das sich hierdurch ebenfalls abkühlende Wärmeträgermedium im Umströmbereich 138 kann beispielsweise zum Kühlen der Brennstoffzellenvorrichtung 106 genutzt werden. Alternativ hierzu kann im Falle von zu heißem Wärmeträgermedium oder auch im Falle von zu kaltem Wärmeträgermedium der Wärmeübertrager 126 durchströmt werden, um wahlweise und abhängig von der Umgebungstemperatur Wärme an die Umgebung abzugeben oder aus derselben aufzunehmen.

Durch die Verwendung des Speicherbehälters 130 als Bestandteil der Temperiervorrichtung 100 ergibt sich vorzugsweise ein besonders energieeffizienter Betrieb des Fahrzeugs 102.

Insbesondere kann der Speicherbehälter 130 unabhängig von der Ausgestaltung des Reservoirs 108 eine einfache und effiziente Temperierung ermöglichen.

In den Fig . 2 bis 6 ist eine optimierte Ausführungsform des Speicherbehälters 130 dargestellt. Hierbei ist vorgesehen, dass der Speicherbehälter 130 eine beispielsweise zylindrische Außenwandung 166 umfasst, welche insbesondere eine äußere Hülle 168 des Speicherbehälters 130 bildet.

Im Innenraum 134 des Speicherbehälters 130, welcher von der Außenwandung 166 umgeben ist, sind vorzugsweise mehrere Aufnahmerohre 170 angeordnet.

Die Aufnahmerohre 170 sind insbesondere im Wesentlichen kreiszylinder- förmig ausgebildet.

Vorzugsweise sind ein oder mehrere Verbindungskanäle 172 vorgesehen, mittels welchen die Aufnahmerohre 170 fluidwirksam miteinander verbunden sind.

Hierdurch kann insbesondere eine Verteilung des im Speicherbehälter 130 zu speichernden Brennstoffs, insbesondere Wasserstoffs, auf die Aufnahmerohre 170 gewährleistet werden.

Ein Innenraum der Aufnahmerohre 170 bildet gemeinsam den Speicherbereich 136.

Der außerhalb der Aufnahmerohre 170 liegende Teil des Innenraums 134 bildet vorzugsweise den Umströmbereich 138.

Wie insbesondere Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Aufnahmerohre 170 und die Außenwandung 166 mittels mehrerer Stege 174 miteinander verbunden.

Die Stege 174 bilden dabei insbesondere eine Wärmeleitstruktur 176 und/oder eine Fluidleitstruktur 178.

Mittels der Stege 174 sind die Aufnahmerohre 170 vorzugsweise beabstandet von der Außenwandung 166 gehalten. Dies ermöglich insbesondere eine thermische Isolierung der Aufnahmerohre 170 von der Außenwandung 166 dadurch, dass ein sich hierdurch bildender Umströmbereich 138 von Wärmeträgermedium durchströmbar ist und hierdurch im Aufnahmerohr 170 entstehende Wärme zuverlässig abführt und somit von der Außenwandung 166 fernhält.

Der gesamte Speicherbehälter 130 oder zumindest die Außenwandung 166, die Aufnahmerohre 170 und die Stege 174, sind vorzugsweise in einem SD- Druckverfahren aus einem metallischen Material, insbesondere eine Aluminiumlegierung, hergestellt.

Zum Befüllen der Aufnahmerohre 170 mit Speichermaterial ist der Speicherbehälter 130 vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, wobei ein Teil die Außenwandung 166, die Aufnahmerohre 170 und die Stege 174 bildet oder umfasst. Das weitere Teil ist vorzugsweise eine Endkappe 180, welche auf das zuerst genannte Teil aufsetzbar ist, um den Innenraum 134 des Speicherbehälters 130 abzuschließen .

Diese Endkappe 180 ist insbesondere an einem Ende 144 des Speicherbehälters 130 angeordnet und umfasst ebenso wie das weitere Ende 144 einen der Temperieranschlüsse 142.

Die Endkappe 180 kann dabei insbesondere aufgeschweißt oder aufgeklebt sein.

Die Endkappe 180 ist vorzugsweise fluiddicht ausgeführt.

Durch die mit Hinblick auf die Fig. 2 bis 6 beschriebene Ausgestaltung des Speicherbehälters 130 ergibt sich vorzugsweise eine einfache und kostengünstige sowie leichte, kompakte und energieeffiziente Ausgestaltung des Speicherbehälters 130. Wie insbesondere den Fig . 4 bis 6 zu entnehmen ist, ist eine innere Struktur des Speicherbehälters 130 vergleichsweise komplex aufgebaut.

Insbesondere sind die Verbindungskanäle 172 sowie der Speicheranschluss 140 Bestandteil einer Verteilerstruktur 182.

Die gesamte Verteilerstruktur 182 ist vorzugsweise einstückig mit den Aufnahmerohren 170 sowie den die Aufnahmerohre 170 verbindenden Stegen 174 und der Außenwandung 166 ausgebildet.

Die Aufnahmerohre 170 sind dabei an einem Ende 144 von der Verteilerstruktur 182 begrenzt.

An dem gegenüberliegenden Ende 144 sind die Aufnahmerohre 170 vorzugsweise mittels Verschlusselementen 184 verschlossen.

Die Verschlusselemente 184 sind insbesondere nachträglich in die Aufnahmerohre 170 eingebracht oder daran festgelegt, vorzugsweise nachdem die Aufnahmerohre 170 mit Speichermaterial gefüllt wurden.

Wie insbesondere Fig . 7 zu entnehmen ist, kann der Speicherbehälter 130 beispielsweise wie folgt hergestellt werden : a) Herstellung einer Außenwandung 166

b) Herstellung von Aufnahmerohren 170

c) Herstellung von Stegen 174

d) Herstellung einer Verteilerstruktur 182

e) Herstellung eines Speicheranschlusses 140

f) Herstellung einer ersten Endkappe 180

g) Herstellung einer zweiten Endkappe 180

h) Herstellung von Verschlusselementen 184

i) Verbinden von mehreren, insbesondere sämtlichen, der vorstehend

genannten Bauteile/Komponenten a) bis f) des Speicherbehälters 130 j) Befüllen der Aufnahmerohre 170 mit Speichermaterial

k) Anordnen der Verschlusselemente 184 zum einseitigen Verschließen der

Aufnahmerohre 170

I) Anordnen einer oder mehrerer Endkappen 180, insbesondere durch

Festschweißen oder Verkleben.

Für die Verfahrensschritte a) bis h) sind insbesondere ein oder mehrere Strangpressverfahren oder 3D-Druckverfahren oder Gussverfahren oder Pressverfahren vorgesehen.

Wie insbesondere Fig . 8 zu entnehmen ist, sind vorzugsweise mehrere, insbesondere sämtliche der Verfahrensschritte a) bis f) durch einen einzigen gemeinsamen Verfahrensschritt durchführbar.

Somit erübrigt oder vereinfacht sich der gemäß Fig. 7 separate Verbindungsschritt i), da die meisten Komponenten/Bauteile des Speicherbehälters 130 aufgrund des gewählten Herstellungsverfahrens bereits einstückig miteinander ausgebildet sind.

Es müssen dann vorzugsweise lediglich noch folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden :

j) Befüllen der Aufnahmerohre 170 mit Speichermaterial

k) Anordnen der Verschlusselemente 184 zum einseitigen Verschließen der

Aufnahmerohre 170

I) Anordnen der weiteren Endkappe 180 zum Verschließen des Innenraums 134 des Speicherbehälters 130.

Durch die gewählten Schritte zur Herstellung des Speicherbehälters 130 kann der Speicherbehälter 130 insbesondere besonders kompakt, leicht und mit filigraner innerer Struktur hergestellt werden. Bezugszeichenliste

100 Temperiervorrichtung

102 Fahrzeug

104 Fahrrad

106 Brennstoffzellenvorrichtung

108 Reservoir

110 Wasserstofftank

112 Luftzuführung

114 Brennstoffzuführung

116 Betankungsanschluss

118 Brennstoffleitung

120 Abluftabführung

122 Kreislauf

124 Pumpe

126 Wärmeübertrager

128 Lüfter

130 Speicherbehälter

132 Innenstruktur

134 Innenraum

136 Speicherbereich

138 Umströmbereich

140 Speicheranschluss

142 Temperieranschluss

144 Ende

146 Ausgleichsbehälter

148 Ventilvorrichtung

150 Kühlerventil

152 Temperierventil

154 Temperatursensoren

156 Steuervorrichtung

158 Zusatzkomponente

160 Modul 162 Druckminderer

164 Versorgungsventil

166 Außenwandung

168 äußere Hülle

170 Aufnahmerohr

172 Verbindungskanal

174 Steg

176 Wärmeleitstruktur

178 Fluidleitstruktur

180 Endkappe

182 Verteilerstruktur

184 Verschlusselement