Technische Ausstattung

Anlagentechnik Grundausstattung

Mit unserer Anlagentechnik sind wir in der Lage, vielfältige Forschungsarbeiten entlang der gesamten Wasserstoffkette von der Erzeugung über die Speicherung bis zur Verwertung durchzuführen. Zunächst werden hauptsächlich Forschungsarbeiten im Bereich der Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse realisiert. Der Wasserstoff entsteht hier als »Nebenprodukt« beim Test von Elektrolysezellen bzw. -stacks. Er wird ebenfalls zu Forschungszwecken mit einer Brennstoffzelle wieder in elektrische Energie umgewandelt.

Das Herz der Anlage bilden unsere drei Elektrolyse-Teststände, die mit entsprechender Infrastruktur (Stickstoff, Reinstwasser, H2-Speicherung etc.) ausgestattet sind. Dadurch können unsere Kunden PEM- oder AEL-Elektrolyse-Stacks unter verschiedenen Betriebsbedingungen testen und entsprechende Performance-Daten zur Verbesserung und Optimierung der Elektrolyseure gewinnen.

Gliederung der Gesamtanlage

Die Gesamtanlage ist in folgende Teilanlagen gegliedert:

Wasserstofferzeugung

Teststände

  • 2 MW AEL/PEM
  • 2 MW PEM mit Klimakammer (KK)
  • 46 kW PEM+AEL mit Rütteltisch und KK

Grundausstattung

  • 250 kW PEM-Elektrolyseur

Wasserstoffaufbereitung

Grundausstattung

  • Wasserstoff-Aufreinigung
  • Gaswäsche
  • Entgasung
  • Wasserstoffverdichter (Teststände)
  • Wasserstoffverdichter (Forschungstechnik)

Wasserstoffspeicher

Grundausstattung

  • Wasserstoffspeicher

Wasserstoffverwertung

Grundausstattung

  • PEM-Brennstoffzelle

Spezifikation der Teilanlagen

Teststand 2 MW AEL/PEM

  • Maximaler Prüfaufbau von 7.000 kg
  • Maximale Abmessungen des Prüflings (H x B x T): 2.200 mm x 1.000 mm x 800 mm
  • Stromversorgung: 800 A, 16.000 V
Teststand 2 MW AEL/PEM

Teststand 2 MW PEM mit Klimakammer

  • Maximaler Prüfaufbau von 7.000 kg
  • Maximale Abmessungen des Prüflings: H x B x T: 2.200 mm x 1.000 mm x 800 mm
  • Temperaturbereich: -30 °C bis +70 °C,
  • Druckausgleichsöffnung in der Isolierzellenwand
  • Stromversorgung: 800 A, 16.000 V
Teststand 2 MW PEM mit Klimakammer

46 kW Elektrolyseteststand PEM+AEL mit Rütteltisch und Klimakammer

  • Gewicht: 6,55 t (ohne (Shaker, 17,05 mit Shaker)
  • Maße (B x L x H): 4,5 m x 6,6 m x 3,3 m
  • Maximale Dauerleistung: 46 kW
  • Maximaler Strom: ± 1.800 A
  • Maximale Spannung: 35 V DC
  • Umweltbedingungen: 10 bis 30 °C
  • Wasserverbrauch: 60 l/h Reinstwasser, 180-360 l/h Frischwasser
46 kW Elektrolyseteststand PEM+AEL

250 kW PEM-Elektrolyseur aus der Grundausstattung

  • 4,5 kgH2/h
  • 5.0 H2 Reinheit (99,999 %)
  • Dynamischer Betriebsbereich: 10-100 %
  • Elektrische Leistung: 248 kW
  • Gewicht: 22 Tonnen
  • Zulässige Umgebungstemperatur: -15 bis +35 °C
250 kW PEM-Elektrolyseur

Wasserstoffspeicher

  • kommerziell verfügbare Druckgasspeichertanks
  • gasförmige Speicherung 
  • Speicherung bis zu 315 kg pro Tank
  • Max. Betriebsdruck 50 bar

Ballard Brennstoffzelle

  • Leistung 800 kW (4 Module mit je 200 kW)
  • Minimalleistung eines Moduls 30 kW
  • Wirkungsgrad: 53,5 %
  • Wasserstoffverbrauch 57 kg/h
  • Rückverstromung
200 kW Modul der Brennstoffzelle

Eingesetzte Medien mit Parametern

Medium Spezifikation Druck Temperatur
Wasserstoff

Reinheit: 99,999 mol.%

Erzeugung: 0,5 bis 30 bar(ü)
Gereinigter Wasserstoff nach Aufbereitung: 6 bis 15 bar(ü)

+15 °C bis 35 °C
VE-Wasser ASTM D1193 Type III Gr. B 2 bar(ü) +15 °C bis 35 °C
Kaltwasser Gemisch bis 80 % Wasser + 20 % Ethylenglykol 1 bis 4 bar(ü) Vorlauftemperatur: 15 °C
Max. Temperaturerhöhung ΔTmax = 10 K
Druckluft ISO 8573.1 Class 1.2.1 10 bar(ü) +15 °C bis 35 °C
Steuerluft ISO 8573.1 Class 1.2.1 5 bis 8 bar(ü) +15 °C bis 35 °C
Stickstoff ND Reinheit: min. 99,999 % (vol.) 7 bis 11 bar(ü) +15 °C bis 35 °C
Stickstoff HD Reinheit: min. 99,8 % (vol.) 9 bis 44 bar(ü) +15 °C bis 35 °C