April 2001

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DaimlerChrysler hat die weltweit ersten BZ-Busse verkauft

Die DaimlerChrysler-Tochter EvoBus GmbH hat am 20. März in Amsterdam die Verträge für 27 Brennstoffzellen-Busse unterzeichnet. Die Busse gehen an Verkehrsbetriebe in neun europäischen Großstädten, die sich an einem zu 40 Prozent von der Europäischen Kommission geförderten Demonstrationsprojekt beteiligen, – unter anderem in Hamburg und Stuttgart.. Mit weiteren Städten steht die EvoBus GmbH in Verhandlungen. Allerdings kann nur noch ein Partner in das EU-Projekt einsteigen. Die Niederflur-Stadtlinienbusse vom Typ Mercedes-Benz Citaro werden Ende 2002 und im Laufe des Jahres 2003 ausgeliefert. Der Preis für die Linkslenker-Version beträgt nach Angaben von DaimlerChrysler pro Bus rund 1,25 Millionen Euro. Darin enthalten ist ein umfangreiches Servicepaket für zwei Jahre. Die in dieser Zeit erhobenen Daten sollen in die Weiterentwicklung des Brennstoffzellen-Antriebs und die Infrastruktur auf dem Weg zur Serienfertigung einfließen. Ebenfalls an den Bussen interessiert ist der australische Bundesstart Westaustralien. Ab Ende 2001 sollen dort drei Brennstoffzellen-Busse in der Stadt Perth im normalen Liniendienst fahren.

Die Busse werden innerhalb der Verkehrsbetriebe mit gasförmigem Wasserstoff betankt. Sie haben je nach Einsatzbedingungen eine Reichweite von 200 bis 250 Kilometern und können bis zu 70 Fahrgäste befördern. Ihre Brennstoffzellen-Einheit mit über 200 Kilowatt Leistung wird von der DaimlerChrysler-Tochter Xcellsis entwickelt und gefertigt. Brennstoffzellen und die Druckgasflaschen mit dem auf 350 bar komprimiertem Wasserstoff sind auf dem Dach des Citaro untergebracht, Elektromotor, Getriebe, Gelenkwelle und mechanische Hinterachse befinden sich im Heckbereich des Busses.

Einen Kleinlastwagen mit Brennstoffzellenantrieb vom Typ Sprinter wird DaimlerChrysler noch in diesem Jahr an den Hermes Versand Service, eine Tochter des Otto-Versand, ausliefern. Bis zum Jahr 2004 plant der Konzern serienreife Brennstoffzellen-Pkw und will bis dahin rund eine Milliarde Euro in die Technologie investieren.

 

Wind und Sonne sollen in Spanien die Wasserstofferzeugung übernehmen

Die ausschließliche Versorgung von Gewerbebetrieben aus erneuerbaren Energiequellen fördert die EU mit dem internationalen Projekt „Renewable energy for commercial use“. Unter der Projektleitung des renommierten portugiesischen Inesc-Instituts (Porto) entwickeln Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus Portugal, Spanien, Bulgarien und Deutschland Vollversorgungs-Einheiten aus Windrad und Photovoltaikanlage, Druck-Elektrolyseur, Brennstoffzelle sowie den notwendigen Steuerungs- und Speichereinheiten. Als erster Betrieb wird die Cooperativa Agroganadera de Valdecaballeros in der Extremadura mit einer Einheit ausgestattet, die in Teilen aufgrund ihrer isolierten Lage nicht an das Stromnetz angeschlossen ist. Der Kernbereich der Brennstoffzelle und des Elektrolyseurs sowie die Druckgasspeicherung werden von dem spanischen Forschungsinstitut Ciemat und der SL.I.C.E. AG (Wiesbaden) betreut.

 

ZeTek Power produziert Brennstoffzellen in Köln

Das angloamerikanische Unternehmen ZeTek Power hat in Köln-Porz die weltweit erste Fabrik zur industriellen Produktion von alkalischen Brennstoffzellen eröffnet. Von April an sollen in diesem Jahr noch mindestens 1.000 Einheiten mit je fünf Kilowatt Leistung gefertigt werden. In den nächsten drei Jahren soll das Werk, für das ZeTek Power rund 7,7 Millionen Euro investiert, zu Europas größter Brennstoffzellen-Fabrik ausgebaut werden und 500 neue Arbeitsplätze schaffen. Dies kündigte Nicholas M. Abson, der Vorsitzende der Geschäftsführung, an. Abson rechnet damit, dass die Produktion in den ersten zwei Jahren mit jährlich etwa zehn Millionen Dollar Verlust arbeiten werde. Die Kosten für Energie aus Brennstoffzellen werden nach seiner Einschätzung innerhalb von zwei bis drei Jahren unter denen für Energie aus herkömmlichen Kraftwerken liegen. Mit den Brennstoffzellen, die ZeTek an Systemproduzenten liefert, können Lkw und Boote bestückt werden.

 

Wasserstoff nicht in gleicher Weise besteuern

BMW-Chef Joachim Milberg hat Anfang März in Brüssel ein Vier-Punkte-Programm zur Förderung der Wasserstoff-Technologie vorgestellt. Danach erwartet BMW von der EU einheitliche Zulassungsvorschriften für Wasserstoff-Autos in Europa. Weiter sprach sich Milberg dafür aus, Wasserstoff nicht in gleicher Weise zu besteuern wie herkömmliche Energieträger. BMW hatte in Brüssel zehn Fahrzeuge des Typs 750 hL vorgestellt, deren Verbrennungsmotoren mit Wasserstoff betankt werden. Von 2006 an will der Münchner Autohersteller seinen Kunden Wassersserstoff-betriebene Fahrzeuge anbieten. Wasserstoff nicht in gleicher Weise besteuern

PAFC liefert Energie für Bocholter Klinik

Im Bocholter St.-Agnes-Hospital produziert eine 220-kW-Phosphorsäure-Brennstoffzelle Strom und Wärme. Die von der Bochochter Energie- und Wasserversorgung GmbH (BEW) und der Thyssengas GmbH, Duisburg, geförderte Anlage erreicht einen Wirkungsgrad von 85 Prozent und verbraucht pro Stunde knapp 50 Kubikmeter Erdgas.

 

Linde-Konzern steigert Gewinn um 15 Prozent

Der Wiesbadener Technologie-Konzern Linde hat den Gewinn vor Steuern im vergangenen Jahr um 15 Prozent auf 481 Millionen Euro steigern können. Der Umsatz erhöhte sich um 36,4 Prozent auf rund 8,5 Milliarden Euro. Dies gab das Unternehmen Ende Februar bekannt. Grund für den starken Anstieg ist die erstmalige Konsolidierung des schwedischen Gasunternehmens Aga AB. Der Vorstand werde daher in Abstimmung mit dem Aufsichtsrat am 29. Mai der Hauptversammlung vorschlagen, die Dividende je Stückaktie von 1,13 auf 1,35 Euro zu erhöhen.

 

Brennstoffzellenfahrzeuge erst in zehn Jahren in Großserie

VW-Forschungs- und Entwicklungschef Martin Winterkorn hat anlässlich der Automobilausstellung in Detroit vor überzogenen Erwartungen an die Markteinführung von Brennstoffzellen gewarnt. Die Brennstoffzelle sei zwar die „erste vernünftige Energiequelle für Autos nach dem Verbrennungsmotor“, an deren Entwicklung auch VW „mit Hochdruck“ arbeite, – eine schnelle Markteinführung von Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb erwarte er jedoch nicht. Winterkorn wörtlich: „Es wird sicherlich noch zehn bis 15 Jahre dauern, bis das in Großserie geht.“ Moderne und Sprit sparende Diesel- und Benzinmotoren „werden noch wesentlich länger laufen, als sich das mancher vorstellt.“

 

Toyota will bis 2003 mit BZ-Autos auf den Markt

Gemeinsam mit General Motors und dem Ölkonzern Exxon Mobil will der japanische Autokonzern Toyota nach Zeitungsmeldungen bis zu Jahr 2003 eigene Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Antrieb auf den Markt bringen.

 

Turbo soll Brennstoffzelle noch effizienter machen

Energetische Verluste an der Peripherie der Brennstoffzelle möglichst gering zu halten, ist das Ziel eines Forschungsprojektes von Professor Dr. Dieter Hellmann von der Universität Kaiserslautern. Dazu haben die Lauterer Forscher der Arbeitsgruppe Strömungs- und Verdrängermaschinen eine Art Turbolader für Brennstoffzellen entwickelt. Sie nutzen die Energiereserven, die in Temperatur und Druck der „Abgase“ einer Brennstoffzelle schlummern, dazu, die zufließenden Gase zu komprimieren und erreichen so in diesem Teilschritt Energieeinsparungen von fast 50 Prozent. Gleichzeitig arbeiten die Pumpen- und Kompressorforscher an einer verbesserten Anpassung der Pumpen an die Brennstoffzelle. Überdimensionierte Pumpen im Kühlkreislauf der Zellen verschwenden Energie, bei unterdimensionierten steigt die Temperatur unter Belastung zu stark an, und die Brennstoffzelle wird beschädigt.

 

Ford stellt Focus FCV vor

Die Ford Motor Company hat am 14. Februar in Berlin ihr neues Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt. Der Pkw mit dem Namen Ford Focus FCV ist mit Mark-900-Brennstoffzellen des kanadischen Herstellers Ballard Power Systems ausgestattet und mit Wasserstoff betankt, der in einem 250-bar- Drucktank im Fond des Fünfsitzers gespeichert wird. Ein Elektromotor von 65 kW Leistung sorgt für eine Spitzengeschwindigkeit von 130 km/h. Die Reichweite des Fahrzeugs liegt nach Werksangaben bei 160 Kilometern.

 

EnBW bietet Brennstoffzellen-Kleinkraftwerke an

Die Energie Baden-Württemberg AG (EnBW) und die Schweizer Sulzer-Hexis AG wollen gemeinsam Brennstoffzellen-Kleinkraftwerke für die Energieversorgung von privaten Wohnhäusern anbieten. Die angebotenen Systeme sind mit Oxidkeramischen Brennstoffzellen (SOFC) von Sulzer-Hexis ausgestattet und werden mit Erdgas getrieben. Sie sollen ein Kilowatt elektrischer Leistung und drei Kilowatt Wärmeleistung liefern. Ergänzt wird die Hausenergieversorgung durch einen konventionellen 25-kW-Brenner. Sulzer-Hexis wird im Rahmen der Kooperation zunächst 55 dieser Kleinkraftwerke liefern. EnBW wird die Installation und Wartung der Anlagen übernehmen. Die Nachfrage nach den Systemen liegt laut Angaben der EnBW deutlich über den gegenwärtigen Produktionskapazitäten. Die ersten, noch in diesem Jahr ausgelieferten Kleinkraftwerke werden voraussichtlich überwiegend bei den mit dem EVU verbundenen Stadtwerken aufgestellt und betrieben. Wegen der „noch sehr hohen Stückkosten“ wollen die Unternehmen die BZ-Kraftwerke nur über Contracting-Verträge anbieten.

Parallel dazu will die EnBW noch in diesem Jahr in Marbach am Neckar mit dem Ausbau des größten Brennstoffzellen-Kraftwerks Europas mit 1 Megawatt Leistung gebinnen.

 

Weltweit größtes Photovoltaik-Wasserstoff-Komplettsystem

Phoebus – solare Wasserstoff-Erzeugung

Die jüngste Ölpreisentwicklung in Kombination mit der Einführung des „Erneuerbare-Energien-Gesetzes“ hat die Frage nach einer vermehrten Nutzung regenerativer Energiequellen in den Mittelpunkt des gesellschaftlichen Interesses gerückt. Bei der Umwandlung von Sonnenstrahlung oder Windkraft in elektrischen Strom kommt es wegen des stochastischen Anfalls der regenerativen Energie zu einer Diskrepanz der von einem Verbraucher angeforderten und der im gleichen Zeitraum erzeugten Energiemenge. Dieser Umstand erfordert für eine Energieversorgung auf der Basis rein regenerativer Quellen eine Energiepufferung, die eine Verfügbarkeit von Elektrizität über längere Zeitabschnitte sicherstellt. Dem kann in idealer Weise durch die Speicherung eines synthetischen Energieträgers wie Wasserstoff Rechnung getragen werden. Ein autarkes Energieversorgungssystem mit Wasserstoff als Speichermedium, das Solarstrom ohne die Freisetzung von schädlichen Abgasen bei Tag und Nacht und bei jedem Wetter produziert, ist die Demonstrationsanlage Phoebus Jülich (Abb. 1). Im Rahmen eines von der Arbeitsgemeinschaft Solar Nordrhein-Westfalen zwischen 1992 und 1999 geförderten Projektes wurde Phoebus Jülich als Demonstrationsanlage zur solaren, netzfreien, ganzjährigen, emissionsfreien und dezentralen Stromversorgung der Zentralbibliothek des Forschungszentrums Jülich (FZJ) geplant, gebaut, betrieben und optimiert. Neben der Vereinfachung und Effizienzsteigerung des Gesamtsystems waren und sind die Entwicklung erweiterter Anlagenkonzepte und innovativer Systemkomponenten das Ziel der Arbeiten.

Phoebus steht für Photovoltaik, Elektrolyse, Brennstoffzelle und Systemtechnik als die wichtigsten Bestandteile der Anlage (Abb. 2). Als weltweit größtes Photovoltaik-Wasserstoff-Komplettsystem ist Phoebus Jülich nicht nur Demonstrator und Testfeld, sondern auch ein anwendungsorientiertes und systemtechnisch optimiertes Kraftwerk. Die Erzeugung von bis zu 30 kW elektrischer Leistung erfolgt durch vier Photovoltaik-Felder mit insgesamt 220 Modulen auf einer Gesamtfläche von 312 m2, welche in architektonisch ansprechender Form auf dem Dach und an der Fassade der Zentralbibliothek des Forschungszentrums installiert sind. Produzieren die PV-Generatoren an sonnenreichen Tagen mehr elektrische Energie, als direkt an den Verbraucher abgegeben werden kann, dient die überschüssige Elektrizität zum Aufladen einer Bleibatterie mit 300 kWh Kapazität. Ist der maximal zulässige Ladungszustand der Batterie erreicht, werden die Energieüberschüsse zur Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff in einem 26-kW-Elektrolyseur verwendet. Beide Gase werden in Drucktanks (150 bar H2; 71 bar O2) gespeichert und dienen als Energievorrat für die sonnenarme Jahreszeit. Die während dieser Phase auftretende Minderversorgung durch das Solarfeld wird über die stromliefernde Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff in einer Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle (5,6 kW) ausgeglichen. Alle aufgeführten Komponenten sind über speziell konfigurierte Steller mit der Gleichstromschiene der Batterie verbunden. Der so bereitgestellte Solarstrom verlässt das System mit 230 V über einen 15-kW-Wechselrichter.

Ergebnisse aus dem Systembetrieb

Das so genannte Energiemanagement stellt eine ununterbrochene und vollautomatische Betriebsweise der Demonstrationsanlage durch eine optimierte Bestimmung und Regelung des Ladungszustandes der Batterie sicher. Durch die Vorgabe von Schaltschwellen für den Betrieb von Elektrolyseur oder Brennstoffzelle wird die Batterieladung zwischen 50 und 80 Prozent gehalten. Mittels rechnergestützter Simulationen wurden Regelparameter ermittelt, die zu einer hohen Energieeffizienz der Gesamtanlage und einer schonenden Betriebsweise führen, das heißt zu minimierten Schaltfrequenzen von Elektrolyseur und Brennstoffzelle sowie minimiertem Ladungsdurchsatz der Batterie. Am Beispiel der Batterie lässt sich die regelungstechnische Qualität des Energiemanagements durch den hohen Jahreswirkungsgrad von 93 Prozent und durch einen nach sieben Jahren noch guten Allgemeinzustand belegen. Dieser wurde durch eine aktuelle Kapazitätsmessung belegt. Das Ergebnis ist ein vernachlässigbarer Kapazitätsverlust von 2,6 Prozent für eine ununterbrochene Betriebszeit von 1993 bis 1999 und eine stets gute Homogenität der Zellspannungen.

Ebenfalls seit Herbst 1993 ist der von Alyzer S.A. gebaute und mit Elektroden sowie Diaphragmen nach FZJ-Technik ausgestattete Druckelektrolyseur (7 bar) erfolgreich in Betrieb. Trotz stark schwankender, solarspezifischer Betriebsbedingungen erreicht der 26-kW-Elektrolyseur bei einer mittleren Jahresleistung von 10 kW und bei einer mittleren Elektrolyttemperatur von 60 °C einen Wirkungsgrad von 88 Prozent. Durch Spülungen der Gasräume beim An- und Abfahren sind zusätzliche Verluste von etwa vier Prozent und für den Schutzstrom im Standby-Betrieb etwa drei Prozent anzusetzen. In einer nachgeschalteten Gasaufbereitung werden die Produktgase Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) von Kalilaugeresten befreit und der Sauerstoffgehalt im Wasserstoff durch eine katalytische Nachverbrennungsstufe von etwa 400 ppm auf unter 1 ppm gesenkt.

Bevor die Produktgase in die jeweiligen Gasspeicher gelangen, sorgen pneumatisch angetriebene Kolbenverdichter (Maximatoren) für die notwendige Druckerhöhung von 7 bar (dem Druckniveau der Niederdruck-Pufferbehälter) auf maximal 120 bar für Wasserstoff und 70 bar für Sauerstoff. Beide Verdichter sind in ihrem Aufbau sehr einfach und in ihrer Anschaffung sehr günstig, stellen jedoch eine erhebliche Schwachstelle des Speicherpfades dar. Einerseits zwingen im Zylinderraum auftretende Leckagen durch Verschleiß der Kolbendichtungen zu zweimaligem Auswechseln des Verdichterkopfes pro Jahr. Andererseits belegen Messungen zur Ermittlung der Verdichtungseffizienz, dass der Energieaufwand für die H2- und O2-Verdichtung insgesamt 86 Prozent des auf den Brennwert bezogenen Energieinhalts des gespeicherten Wasserstoffs beträgt. Mechanische Verdichter mit elektromotorischem Antrieb und der später beschriebene Hochdruck-Elektrolyseur arbeiten mit neun und drei Prozent Aufwand erheblich verlustärmer.

Zur bedarfsgerechten und schadstofffreien Umsetzung der Speichergase in elektrische Energie wurden nacheinander verschiedene Brennstoffzellen-Einheiten eingesetzt. Zunächst wurde eine alkalische Brennstoffzelle (AFC) der Siemens AG mit einer Leistung von 6,5 kW in die Phoebus-Anlage integriert. Die Zuverlässigkeit der AFC wurde stark beeinträchtigt durch Ausfälle der Elektrolytpumpe, Störungen in der Steuerelektronik und Leckagen im Spaltverdampfer. Eine parallel betriebene Eigenentwicklung von Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen (PEFC) führte zur Bereitstellung von zwei 2,5-kW-Stacks. Jedoch erwies sich im Laufe des Probebetriebes das realisierte Konzept bezüglich Zuverlässigkeit, Leistungsdichte und Betriebsweise als technisch überholt. Seit Ende 1999 wird Phoebus Jülich mit einem neuen Brennstoffzellensystem der Siemens AG betrieben. Die Anlage mit einem PEFC-Stack ist für eine Nennleistung von 5,6 kW ausgelegt und wird mit Wasserstoff und Sauerstoff aus den Speichertanks mit hoher Zuverlässigkeit betrieben. Messungen belegen bei einer 90-prozentigen Last einen Wirkungsgrad von 52 Prozent bezogen auf den Brennwert Ho.

Innovationen zur Anlagenoptimierung

Mit der in Jülich installierten Anlage kann anschaulich demonstriert werden, dass eine netzungebundene Elektrizitätsversorgung unter hiesigen Witterungs- und Verbrauchsbedingungen machbar ist. Die Betriebserfahrungen haben jedoch zu einer Reihe von Ansätzen geführt, die Energiebilanz sowie die technische Ausführung des Langzeitspeichers zu verbessern. Ein Beispiel ist der im Test befindliche Hochdruckelektrolyseur (Abb. 3), bei dem ein Betriebsdruck von bis zu 120 bar über das zu spaltende Speisewasser ohne großen Energieaufwand aufgebaut wird. Damit werden Verluste durch die mechanische Verdichtung der erzeugten Gase vermieden. Messungen an dem alkalischen 5-kW-Elektrolyseur zeigen bei Nennlast, das entspricht einer Stromdichte von 0,4 A/cm2, einen energetischen Wirkungsgrad von 78 Prozent. Sicherheitstechnisch relevant ist die Frage nach der Produktgasverunreinigung bei hohem Druck. Infolge der druckproportionalen Gaslöslichkeit und der bei hohem Druck größeren Gasdiffusion durch das Diaphragma der Elektrolysezellen ist ein vergleichsweise hoher H2-Gehalt im Sauerstoff zu erwarten. Mit einem Anteil von 1,5 % bei Volllast und 2 % bei einer Teillast von 25 % wurden Gasverunreinigungen bei 120 bar ermittelt, die einen sicheren Betrieb des Elektrolyseurs auch bei hohem Druck erlauben. In der nachfolgenden Weiterentwicklungsphase gilt es nun, die Zuverlässigkeit des Elektrolyseurs sicherzustellen und die Konstruktion in Richtung technisches Produkt zu überarbeiten.

Weiterführende Entwicklungen des Phoebus-Konzeptes gehen von einem stellerlosen Betrieb aus, da Gleichstromsteller, wie sie in Verbindung mit PV-Modulen, der Brennstoffzelle sowie dem Elektrolyseur eingesetzt werden, verhältnismäßig hohe Investitionskosten und einen zusätzlichen Wirkungsgradverlust verursachen. Eine versuchsweise Koppelung von Photovoltaikfeldern mit der Gleichstromschiene der Phoebus-Anlage ohne Maximum-Power-Point-Steller erhöhte den energetischen Wirkungsgrad für diesen Systemknotenpunkt um fünf Prozent. Um im nächsten Schritt die zwischen Brennstoffzelle beziehungsweise Elektrolyseur und Gleichstromschiene eingesetzten Hoch- und Tiefsetzsteller zu eliminieren, wurde der Prototyp eines elektronisches Schaltmoduls entwickelt. Dieses als Hochstrom-Halbleiter-Leistungsschalter bezeichnete Element muss für jede Phoebus-Komponente entsprechend den zulässigen Stromflüssen dimensioniert werden. Dies sowie die Untersuchung von Funktion und Zuverlässigkeit sind Gegenstand aktueller Arbeiten.

Ideen für die Zukunft

Im Hinblick auf eine vollständige Autarkie eines mit Elektrizität und Wärme versorgten Verbrauchers sind fortschrittliche Phoebus-Konzepte entwickelt worden. Hierbei werden regenerative Energiequellen in eine Komplettversorgung eingebunden. Der Hybridbetrieb von Wind- und Photovoltaikgeneratoren erweist sich, bedingt durch ihren komplementären Jahresgang, als besonders vorteilhaft. Damit lässt sich der Speicherpfad kleiner und kostengünstiger dimensionieren. Durch die Hinzunahme einer mit regenerativer elektrischer Energie betriebenen Wärmepumpe lässt sich die Versorgung von elektrischer und thermischer Energie über ein und dasselbe Speichersystem realisieren. Dabei können elektrischer Strom und nutzbare Wärme unabhängig voneinander abgegeben werden. Mit Hilfe von Simulationsprogrammen, die durch langjährige Messungen an Phoebus Jülich validierter wurden, konnten konkrete Anwendungen ausgelegt werden. Machbarkeitsstudien hatten zum Inhalt, die Realisierung eines autarken PV-Home-Systems zur Elektrizitätsversorgung eines hiesigen Verwaltungsgebäudes sowie die Bereitstellung von elektrischer und thermischer Energie für eine Messstation in der Antarktis zu untersuchen. In einer weiteren Studie wurde die Strom- und Wärmeversorgung einer Wohnsiedlung mit 26 Wohneinheiten konzipiert.

Aufbauend auf den Erfahrungen mit Phoebus Jülich wurde mit der Entwicklung eines kompakten Energiespeichers begonnen, der, integriert in einen ISO-Container, in einfacher Weise anschlussfertig zum Betreiber einer autarken Stromerzeugungsanlage transportiert werden kann. Ein modularer Aufbau des Kompaktspeichers ist vorgesehen. Seine Realisierung soll in enger Zusammenarbeit mit kompetenten Industriepartnern erfolgen. Ein unterstützt durch die Elektrolyse- und Wassertechnik GmbH (Elwatec) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) aufgebautes, kompaktes Energiespeichermodul (Abb. 4) erlaubt eine dynamische Stromeinspeisung in Anlehnung an gemessene Einstrahlungs- und Windprofile. Der alkalische Druckelektrolyseur fortschrittlicher Bauart arbeitet bei 30 bar und liefert bei 1000 W elektrischer Leistungsaufnahme etwa 200 l/h Wasserstoff und 100 l/h Sauerstoff. Die Brennstoffzelle vom Typ PEFC ist für eine Leistung von 500 W ausgelegt. Als Speicher sind Standard-Druckgasflaschen mit einem Volumen von 10 l für Wasserstoff und 5 l für Sauerstoff in das Modul integriert. Mit diesem kompakten Speichermodul ist über die solare Wasserstoff-Erzeugung der im Wasserstoff gespeicherte Sonnenstrom stets verfügbar.

Dr.-Ing. Bernd Emonts
Forschungszentrum Jülich GmbH

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