Die Speicherung und der Transport von flüssigem Wasserstoff bilden die Grundlage für eine sichere, effiziente, großtechnische und kostengünstige Anwendung von flüssigem Wasserstoff und sind zugleich der Schlüssel zur Lösung des Anwendungsproblems der Wasserstofftechnologie.
 
Die Lagerung und der Transport von flüssigem Wasserstoff lassen sich in zwei Arten unterteilen: Lagerung in Containern und Transport über Pipelines. Für die Lagerung und den Transport in Containern werden üblicherweise kugelförmige und zylindrische Lagertanks verwendet. Beim Transport kommen Wasserstoff-Tankwagen, Kesselwagen und Tankschiffe zum Einsatz.
 
Neben der Berücksichtigung von Stößen, Vibrationen und anderen Faktoren beim konventionellen Flüssigkeitstransport muss die Lagerung und der Transport von flüssigem Wasserstoff aufgrund seines niedrigen Siedepunkts (20,3 K), seiner geringen Verdampfungswärme und seiner leichten Verdampfungsneigung strenge technische Maßnahmen zur Reduzierung von Wärmeverlusten oder zerstörungsfreie Lagerungs- und Transportverfahren anwenden, um den Verdampfungsgrad des flüssigen Wasserstoffs auf ein Minimum oder gar null zu reduzieren. Andernfalls kann es zu einem Druckanstieg im Tank und damit zu Überdruck oder Druckverlusten kommen. Wie die Abbildung unten zeigt, basieren die technischen Ansätze zur Lagerung und zum Transport von flüssigem Wasserstoff hauptsächlich auf passiver adiabatischer Technologie zur Reduzierung der Wärmeleitung und darauf aufbauend auf aktiver Kühltechnologie zur Reduzierung von Wärmeverlusten oder zur Erzeugung zusätzlicher Kühlleistung.
 
Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften von flüssigem Wasserstoff bietet dessen Speicher- und Transportmethode viele Vorteile gegenüber der in China weit verbreiteten Speicherung von gasförmigem Wasserstoff unter hohem Druck, allerdings bringt der vergleichsweise komplexe Produktionsprozess auch einige Nachteile mit sich.
 
Großes Verhältnis von Lagergewicht zu Gewicht, bequeme Lagerung und Transportierbarkeit mit Fahrzeugen
Im Vergleich zur Speicherung von gasförmigem Wasserstoff liegt der größte Vorteil von flüssigem Wasserstoff in seiner hohen Dichte. Die Dichte von flüssigem Wasserstoff beträgt 70,8 kg/m³, was dem 5-, 3- bzw. 1,8-Fachen der Dichte von Wasserstoff unter hohem Druck von 20, 35 bzw. 70 MPa entspricht. Daher eignet sich flüssiger Wasserstoff besser für die großtechnische Speicherung und den Transport von Wasserstoff und kann somit die Probleme der Wasserstoffspeicherung und des Wasserstofftransports lösen.
 
Niedriger Lagerdruck, einfache Gewährleistung der Sicherheit
Die Speicherung von flüssigem Wasserstoff basiert auf der Isolierung des Behälters, um dessen Stabilität zu gewährleisten. Der Druck bei der täglichen Lagerung und dem Transport ist niedrig (in der Regel unter 1 MPa) und damit deutlich geringer als bei der Speicherung und dem Transport von Hochdruckgasen und -wasserstoff. Dies erleichtert die Gewährleistung der Sicherheit im täglichen Betrieb. In Verbindung mit dem hohen Gewichtsverhältnis von flüssigem Wasserstoff bietet die Speicherung und der Transport von flüssigem Wasserstoff (z. B. durch Wasserstofftankstellen) bei zukünftiger großflächiger Nutzung von Wasserstoffenergie ein sichereres Betriebssystem in dicht bebauten, bevölkerungsreichen und kostenintensiven Stadtgebieten. Das Gesamtsystem benötigt weniger Fläche und erfordert geringere Investitions- und Betriebskosten.
 
Hohe Reinheit der Verdampfung, erfüllt die Anforderungen des Terminals
Der weltweite Jahresverbrauch von hochreinem und ultrareinem Wasserstoff ist enorm, insbesondere in der Elektronikindustrie (z. B. Halbleiter, Vakuummaterialien, Siliziumwafer, Glasfaserherstellung) und im Brennstoffzellenbereich, wo der Bedarf besonders hoch ist. Derzeit erfüllt die Qualität vieler Industriewasserstoffe nicht die strengen Reinheitsanforderungen einiger Endverbraucher, die Reinheit von Wasserstoff nach der Verdampfung von flüssigem Wasserstoff hingegen schon.
 
Die Verflüssigungsanlage erfordert hohe Investitionen und einen relativ hohen Energieverbrauch.
Aufgrund der verzögerten Entwicklung von Schlüsseltechnologien wie Wasserstoffverflüssigungsanlagen war der gesamte Markt für Wasserstoffverflüssigungsanlagen im heimischen Luft- und Raumfahrtsektor bis September 2021 von ausländischen Unternehmen monopolisiert. Großtechnische Kernanlagen zur Wasserstoffverflüssigung unterliegen relevanten Außenhandelsrichtlinien (wie den Exportbestimmungen des US-Handelsministeriums), die den Export von Anlagen einschränken und den Technologieaustausch verbieten. Dies führt zu hohen Anfangsinvestitionen für Wasserstoffverflüssigungsanlagen. Angesichts der geringen Inlandsnachfrage nach flüssigem Wasserstoff für den zivilen Gebrauch ist der Anwendungsbereich unzureichend, und die Kapazität wächst nur langsam. Infolgedessen ist der Energieverbrauch pro Produktionseinheit für flüssigen Wasserstoff höher als der für gasförmigen Wasserstoff unter Hochdruck.
 
Bei der Speicherung und dem Transport von flüssigem Wasserstoff kommt es zu Verdunstungsverlusten.
Derzeit wird bei der Speicherung und dem Transport von flüssigem Wasserstoff die durch Wärmeverluste verursachte Verdampfung im Wesentlichen durch Ablassen des Wasserstoffs aufgefangen, was zu gewissen Verdampfungsverlusten führt. Zukünftig sollten bei der Speicherung und dem Transport von Wasserstoffenergie zusätzliche Maßnahmen zur Rückgewinnung des teilweise verdampften Wasserstoffs ergriffen werden, um die durch das direkte Ablassen bedingte Nutzungsminderung zu beheben.
 
HL Kryotechnik
HL Cryogenic Equipment, gegründet 1992, ist eine Marke der HL Cryogenic Equipment Company (Cryogenic Equipment Co., Ltd.). HL Cryogenic Equipment hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystemen und zugehöriger Ausrüstung spezialisiert, um den vielfältigen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. Die vakuumisolierten Rohre und flexiblen Schläuche werden aus hochvakuum- und mehrlagigen Spezialisolationsmaterialien gefertigt und durchlaufen eine Reihe strengster technischer Verfahren sowie eine Hochvakuumbehandlung. Sie eignen sich für den Transport von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, flüssigem Wasserstoff, flüssigem Helium, verflüssigtem Ethylen (LEG) und verflüssigtem Erdgas (LNG).