Verbund 2026
Vortrag
12.03.2026
Einfluss von flüssigem Ammoniak auf die mechanischen Eigenschaften von Epoxidharzsystemen zum Einsatz in Leichtbautanks für die Binnenschifffahrt
OS

Dipl.-Ing. Olga Sahmel

Universität Rostock

Sahmel, O. (V)¹; Flügge, W.¹; Schmidt, S.²; Tramm, F.¹; Wieland, A.K.¹
¹Universität Rostock; ²Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Rostock

Im Zuge der Energiewende rückt Ammoniak (NH3) als kohlenstofffreier Energieträger zunehmend in den Fokus, insbesondere für den Einsatz in der maritimen Branche [1-3]. In Kombination mit Leichtbautanks aus Faserverbundwerkstoffen soll eine höhere Effizienz, Haltbarkeit und Nachhaltigkeit von Schiffen erreicht werden. Die Entwicklung geeigneter Faserverbundtanks zur Lagerung von flüssigem Ammoniak stellt jedoch hohe Anforderungen an die chemische Beständigkeit und die mechanische Stabilität der verwendeten polymeren Matrixsysteme. Ziel dieser Untersuchungen ist es, den Einfluss von Ammoniak auf die mechanischen Eigenschaften zweier unterschiedlicher Epoxidharzsysteme - kalthärtendes Infusionsharz bzw. Laminierharz (aminhärterbasiert) und heißhärtendes Pultrusionsharz (anhydridhärterbasiert) - zu untersuchen. Hierfür werden Probekörper aus beiden Materialien, jeweils ohne Faserverstärkung, in flüssigem Ammoniak mit einer Konzentration von 25 Ma.-% für unterschiedliche Zeiträume (eins, zwei und vier Wochen) ausgelagert. Der Vergleich der Ergebnisse erfolgte unter anderem mit Referenzproben sowie mit Proben, die in reinem Wasser ausgelagert wurden. Anschließend wurden Zugversuche gemäß DIN EN ISO 527-2 sowie Biegeversuche nach DIN EN ISO 178 durchgeführt, um die Auswirkungen auf die mechanischen Kennwerte zu erfassen. Zusammenfassend weist das aminhärterbasierte Epoxidharzsystem eine geringere Volumenänderung im Vergleich zu dem anhydridhärterbasierten Epoxidharzsystem auf. Darüber hinaus verstärkt Ammoniak tendenziell die Flüssigkeitsaufnahme bei beiden Epoxidharzsystemen, was sich wiederum in den mechanischen Eigenschaften widerspiegelt. Die Ergebnisse liefern erste Anhaltspunkte für die Eignung von verschiedenen Epoxidharzen für die Lagerung von Ammoniak bei gleichzeitiger mechanischer Belastung.

Abstract

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