Erhöhung der Effizienz von Wasserstofftankstellen

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© Argonne National Laboratory

Eine neue Komprimierungstechnik, die am Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums entwickelt wurde, könnte sowohl den Preis für den Bau neuer Wasserstofftankstellen als auch die Kosten für die Kapazitätserweiterung bestehender Anlagen erheblich reduzieren. Das neue Verfahren verringert den Bedarf an teuren Gerätschaften, indem die Kompressoren der Tankstelle so umgerüstet werden, dass sie mehr als nur einen Dispenser gleichzeitig versorgen und zudem jederzeit einen voll unter Druck stehenden Behälter bevorraten können.

Das Argonne National Laboratory modelliert H2-Betankung seit mehr als einem Jahrzehnt. Wissenschaftler dieses Forschungsinstituts gehen davon aus, dass die neue Technik, genannt Druckkonsolidierung, 30 bis 40 Prozent der Komprimierungskosten an Wasserstofftankstellen einsparen kann. Amgad Elgowainy, Teamleiter bei Argonne Energy Systems Division, sagte: „Wir wollen den Speicher, der den Kompressor speist, durch die Konsolidierung von Wasserstoff zwischen Vorratsbehältern optimieren. Auf diese Weise könnten wir an den bestehenden Kompressorstationen, die heute bereits aufgebaut sind, zwei Dispenser nebeneinander und nicht nur einen einzigen versorgen.“

Ein Kilogramm Wasserstoff beinhaltet die gleiche Energiemenge wie eine Gallone Benzin. Eingesetzt in Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen, ermöglicht er aber eine mehr als doppelt so große Reichweite, wie sie Benzinfahrzeuge erzielen können.

Diese neue Methode könnte die Betankungskosten einer Zapfsäule in Kalifornien von 13 bis 16 US-$ pro Kilogramm auf etwa 3 bis 4 US-$ pro Kilogramm senken, erklärte Elgowainy. „Wenn man sich den Betrieb von Wasserstofffahrzeugen anschaut, sind die Kosten für die Treibstoffversorgung eine der größten Herausforderungen“, so der Analytiker. „Diese Technologie kann die Marktbarriere überwinden, indem die Treibstoffkosten gesenkt werden.“

Der Kompressor ist hierbei die kostenintensivste Betankungskomponente. Aber gerade dieses Gerät ist an Wasserstoffstationen häufig überdimensioniert, wird dann aber zu wenig genutzt. Große Kompressoren werden häufig verwendet, damit Wasserstoff bei hoher Nachfrage möglichst rasch getankt werden kann. Außerhalb der Spitzenzeiten kommen sie aber nicht oder nur ungenügend zum Einsatz.

An einer typischen Station wird der Kompressor vom stationären Bodenspeicher versorgt. Sobald der Wasserstoff aus den Zylindern des Bodenspeichers abfließt, sinkt auch der am Kompressor wirkende Druck, was zu einem niedrigen Kompressordurchsatz führt.

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Autorin: Sue Vorenberg

2 Gedanken zu “Erhöhung der Effizienz von Wasserstofftankstellen

  1. Gut erklärt. Aber wie groß ist ein solches Gerät mit Speicher ?
    Ich denke an eine mobile Wasserstofftankstelle in Form von Güterwagen auf einem Abstellgleis. Schnittstelle Straße-Bahn.

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