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.
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