Druckluft-Tankstelle – Konzeptentwicklung und Industriedesign

Bei der Entwicklung von Druckluftfahrzeugen stellt sich neben der Fahrzeugtechnik vor allem die Frage nach einer geeigneten Versorgungsinfrastruktur. Wie wird die Druckluft bereitgestellt und gespeichert? Welche technischen Komponenten benötigt eine Tankstelle und wie lässt sich der Tankvorgang einfach und verständlich gestalten?

Der Schwerpunkt der Konzeptstudie liegt deshalb auf der Entwicklung einer entsprechenden Tankinfrastruktur. Ergänzend dazu wurde ein vereinfachtes Fahrzeugmodell für den Einsatz in Flotten entwickelt.

Zu Beginn wurden bestehende Tankstellen analysiert und bereits entwickelte Druckluftfahrzeuge untersucht. Um die Eigenschaften und das Verhalten von Druckluft besser zu verstehen, entstanden verschiedene Versuchsaufbauten: ein Ballonauto, ein Modellfahrzeug mit Druckluftflasche und Kolbenmotor sowie ein selbst gebauter Einzylindermotor.

Gemeinsam mit einem Professor und einem Energiewissenschaftler der FH Münster wurden die energetischen Zusammenhänge untersucht. Dazu entstand ein Berechnungstool, mit dem sich unterschiedliche Druckstufen, der Stromverbrauch, die Fülldauer und die entstehende Abwärme berechnen ließen. Als Grundlage dienten technische Herstellerdaten.

Auf Basis der Ergebnisse folgten erste Entwurfsskizzen, die Entwicklung der Formensprache und schließlich der Bau von drei Präsentationsmodellen.

Die Form der Zapfsäule leitet sich direkt aus dem Verdichtungsprozess ab. Die angesaugte Luft wird im Verlauf der Verdichtung auf ein immer kleineres Volumen reduziert. Dieses Prinzip spiegelt sich in der nach unten verjüngten Form der Säule wider. Über eine Öffnung an der Oberseite wird die Luft angesaugt, ein integriertes Netz hält grobe Verunreinigungen zurück. Das überhängende Dach schützt die Technik vor Regen.

Ein türkiser Leuchtbalken greift die Linienführung der Säule auf und setzt sie nach oben fort. Er visualisiert den Füllstand durch pulsierendes Licht, kennzeichnet freie Zapfsäulen und übernimmt bei Dunkelheit zusätzlich die Funktion einer weithin sichtbaren Leuchtreklame.

Die Luftleitung ist an einem beweglichen Dreharm befestigt. Dadurch lässt sich der Zapfgriff unabhängig von der Position des Tankanschlusses und der Fahrzeugausrichtung bequem erreichen.

Der Zapfgriff ist als kompakter Zylinder mit integriertem Bedienhebel gestaltet. Dieser ermöglicht das Verriegeln der Verbindung und bietet zugleich eine Möglichkeit zum Notabbruch. Ein Leuchtring signalisiert den Verriegelungszustand. Die Entriegelung erfolgt im regulären Betrieb automatisch. Nach dem Tankvorgang wird der Griff magnetisch an der Säule fixiert.

Auf ein klassisches Display wurde bewusst verzichtet. Da nur eine Energieform angeboten wird, ist keine Auswahl am Gerät erforderlich. Der Tankvorgang wird stattdessen über Lichtsignale, akustische Rückmeldungen und die automatische Entriegelung kommuniziert. Informationen zu Füllmenge und Kosten stehen anschließend auf dem Smartphone oder im Fahrzeugdisplay zur Verfügung.

Die drei Stationsvarianten basieren auf einem gemeinsamen modularen Aufbau. Die Zapfsäule bildet dabei das zentrale Gestaltungselement und lässt sich für unterschiedliche Leistungsanforderungen skalieren. Durch die Verwendung möglichst vieler gemeinsamer Komponenten sollten Herstellung, Wartung und Ersatzteilversorgung vereinfacht werden.

Unter dem Namen airpoint entstand so eine Produktfamilie mit drei Ausführungen:
Home ist für die Versorgung von Eigenheimen konzipiert und kann mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden.

Local benötigt nur wenig Stellfläche und eignet sich für den Einsatz in Wohn- und Neubaugebieten.

Business ist als größere Tankanlage mit mehreren Zapfsäulen in einer kreisförmigen Anordnung gestaltet. Die Anordnung greift die Gestaltung früher Tankstellen auf und ermöglicht eine zentrale Versorgung mehrerer Fahrzeuge.

Ein weiterer Bestandteil des Konzepts ist die Nutzung der bei der Verdichtung entstehenden Abwärme. Diese sollte als Brauchwasser für angrenzende Gebäude zur Verfügung gestellt werden.

Ergänzt wird die Produktfamilie durch einen einheitlichen Markenauftritt mit eigenem Namen, Logo und einer Farbwelt aus Türkis und Orange.