Ingenieurbüro für Brennstoffzelle, Wasserstofftechnologie und Elektromobilität

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FRAGE DES MONATS

16. Dezember 2016

Was ist bei der Auswahl von Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen zu beachten?

Brennstoffzellen Netzersatzanlagen

16. Dezember 2016 by marcelcorneille

Netzersatzanlagen (NEA, auch Backup oder Notstrom) liefern elektrische Energie bei Ausfall der öffentlichen Stromversorgung. Als Alternative zu herkömmlichen Batterie- oder Dieselaggregaten bieten Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen (BZ-Systemen) eine umweltfreundliche und zuverlässige Lösung zur Überbrückung von Ausfallzeiten. Die wesentlichen Kriterien und Anforderungen zur Auswahl des geeigneten Systems sind:

  • die geforderte Dauerleistung,
  • die geforderte Überbrückungszeit,
  • die Kraftstoffbereitstellung.

Einsatzgebiete von Brennstoffzellen-Netzersatzanlagen

BZ-Systeme kommen überall dort zum Einsatz, wo eine kontinuierliche und stabile Stromversorgung jederzeit sichergestellt werden muss. Das sind zum Beispiel Infrastrukturen für die Telekommunikation, Funkeinrichtungen von Sicherheitsbehörden und Leitstellen für die technische Überwachung. Die Kraftstofflogistik spielt hier oft eine wichtige Rolle, da die Anlagen an abgelegenen Orten stehen und die Kraftstoffmenge die erreichbare Überbrückungszeit bestimmt. Für Brennstoffzellen kommen verschiedene Kraftstoffe in Frage – in erster Linie Methanol, Propan/Butan, Erdgas oder Wasserstoff. Jeder Kraftstoff hat spezifische Stärken hinsichtlich Handhabung, Energiedichte oder Umweltverträglichkeit.

(1) Methanol:

  • leicht handhabbarer Flüssigkraftstoff mit hoher Energiedichte
  • wird in BZ-Systemen mit Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) oder Methanolreformer eingesetzt

(2) Propan/Butan, Erdgas:

  • gut verfügbar in Form von Standardgasflaschen (z.B. im Baumarkt)
  • wird in BZ-Systemen mit Reformern eingesetzt

(3) Wasserstoff:

  • lokal emissionsfrei, für Natur-/Wasserschutzgebiete geeignet
  • wird in BZ-Systemen mit Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC) eingesetzt

Verfügbare Systeme

Der Markt für moderne Brennstoffzellen-Netzersatzanlagen liegt bei Leistungen von etwa 50 W bis 10 kW. Die Überbrückungszeiten reichen typischerweise von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen. Die optimale Brennstoffzellentechnologie ist abhängig von den wesentlichen Kriterien und Anforderungen des Einsatzbereiches. Das obenstehende Diagramm bildet  typische Anwendungsbereiche (Dauerleistung, Überbrückungszeit) erhältlicher Systeme ab. Zudem wird verdeutlicht, dass sehr kleine Leistungen oder kurze Überbrückungszeiten meist auch sinnvoll mit einer Batterie-Stromversorgung abgefangen werden können.

Fazit: Technische Lösungen gibt es für nahezu jedes Einsatzgebiet. Bei der Auswahl der geeigneten NEA kommt es auf die spezifische erforderliche Dauerleistung, die Überbrückungszeit (abhängig von der Tankgröße) und die Kraftstoffart an.

 


Für weitere Fragen des Monats und Rückmeldungen zum Thema „Netzersatzanlagen mit Brennstoffzellen“ stehen wir gerne zur Verfügung:

  • FragedesMonats@emcel.com

 

Kategorie: Frage des Monats Stichworte: Alternative, Brennstoffzelle, Dieselaggregat, Netzersatzanlagen, Umweltfreundlich

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    Welche Bedeutung hat das Förderprogramm HyLand für die Brennstoffzellentechnologie?

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    Welche Strafen folgen aus den CO2-Emissionsnormen für schwere Nutzfahrzeuge?

    16. September 2019 | Reduzieren Lkw-Hersteller die CO2-Emissionen ihrer Fahrzeuge nicht, so könnten ab 2025 Strafzahlungen von bis zu 65.000 € pro verkauftem Fahrzeug auf sie zu kommen.

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  • Wann lohnt sich der Transport von Wasserstoff per Wasserstoffpipeline?

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    Welche Wasserstoffinfrastruktur braucht die Sektorenkopplung?

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    Wie umweltfreundlich sind Elektroautos?

    17. Mai 2019 | (Archiv) Elektro-PKW sind schon heute umweltfreundlicher als konventionelle PKW mit Verbrennungsmotor. Im Fahrbetrieb von Elektroautos werden weder klimaschädliche Treibhausgase noch gesundheitsschädliche Emissionen,

  • Wasserstoffregion

    Was versteht man unter einer Wasserstoffregion?

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  • Wasserstofftank

    Warum fasst ein Wasserstofftank bei 700 bar nicht doppelt so viel wie bei 350 bar?

    16. März 2019 | Wird ein Wasserstofftank mit 700 bar betankt, ist nicht doppelt so viel Wasserstoff im Tank wie bei 350 bar, sondern nur etwa 67 % mehr. Das Verhältnis zwischen Dichte und Druck ρ/p ist bei realen Gasen nicht linear – dies gilt auch für Wasserstoff.

  • Brennstoffzellenbus Elektrobus

    Ist ein Brennstoffzellenbus auch ein Elektrobus?

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  • Brennstoffzellenbusse vs Nachtlader

    Warum sind Brennstoffzellenbusse noch nicht so verbreitet?

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  • Elektrobusförderung

    Welche Elektrobusförderung bieten die Bundesländer?

    16. Dezember 2018 | Die Maßnahmen zur Elektrobusförderung im öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV) unterscheiden sich in den einzelnen Bundesländern erheblich. Dies führt zu regionalen Kostendifferenzen sowohl bei der Anschaffung der Elektrobusse als auch beim Aufbau der für den Betrieb benötigten Infrastruktur.

  • Messung der Wasserstoffqualität

    Wie sieht die systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität aus?

    16. November 2018 | Eine systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität lässt sich zum Beispiel nach DIN 17124 durchführen. Richtig geplant und angewendet ist die Kontrolle kostengünstig und liefert eine gleichbleibend hohe Wasserstoffqualität.

  • Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung USV

    Wie plant man eine Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung?

    16. Oktober 2018 | Das Clean Power Net (CPN) hat gemeinsam mit der NOW GmbH einen Planungsleitfaden Brennstoffzellen-Ersatzstromversorgung herausgegeben. Der Leitfaden richtet sich an Fachleute mit Erfahrung bei Planung, Errichtung und Betrieb von konventionellen Ersatzstromversorgungen

  • Bedarf an Elektrobussen

    Wie entwickelt sich der Bedarf an Elektrobussen in den nächsten Jahren?

    16. September 2018 | Elektrobusse haben heute einen Anteil von etwa 4 % an den Neuzulassungen von ÖPNV-Bussen. In den nächsten Jahren wird der Bedarf an Elektrobussen deutlich steigen. In Deutschland sind etwa 40.000 Busse im ÖPNV im Betrieb, davon werden näherungsweise etwa 4.000 Fahrzeuge jährlich neu beschafft.

  • Zulassung Wasserstofftankstelle - wesentliche Normen und Gesetze

    Zulassung Wasserstofftankstelle: Was sind die wesentlichen Normen und Gesetze aus Sicht des Betreibers?

    16. August 2018 | Zulassung Wasserstofftankstelle: Für den Betrieb und den Zulassungsprozess einer Wasserstofftankstelle sind die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die TRBS 3151 (die Technische Regel für Betriebssicherheit 3151) von besonderem Interesse und von besonders hoher Aussagekraft. Verantwortlich für den Betrieb der Anlage ist der Betreiber.

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