Brennstoffzellen und Wasserstoffelektrolyse

Brennstoffzellen und Wasserstoffelektrolyse (H2)

Brennstoffzellen und Wasserstoffelektrolyse sind zwei Technologien, die beim Übergang zu einer kohlenstoffarmen, nachhaltigen Energiezukunft eine Schlüsselrolle spielen. Die Wasserstoffelektrolyse ist ein Prozess, bei dem Wasser mithilfe von Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird, während Brennstoffzellen chemische Energie durch eine elektrochemische Reaktion in elektrische Energie umwandeln.

Die Wasserstoffelektrolyse ist eine entscheidende Technologie zur Herstellung von Wasserstoff für Brennstoffzellensysteme. Das Verfahren nutzt Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie zur Herstellung von grünem Wasserstoff und ist damit eine umweltfreundliche Option. Darüber hinaus kann durch Elektrolyse erzeugter Wasserstoff gespeichert und transportiert werden, um in Brennstoffzellen oder für andere Anwendungen wie Heizen und Kühlen verwendet zu werden.

Sowohl Brennstoffzellen als auch die Wasserstoffelektrolyse haben ein großes Potenzial, zu einer kohlenstoffarmen Energiezukunft beizutragen. Sie bieten eine saubere und zuverlässige Möglichkeit, Energie zu erzeugen und zu speichern, und sind damit ein wichtiger Bestandteil des Energiemixes. Die Weiterentwicklung und der Einsatz dieser Technologien werden entscheidend sein, um eine nachhaltige Energiezukunft zu erreichen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Wasserstoffelektrolyse auch einige Gefahren birgt, einschließlich der Explosionsgefahr. Wasserstoff ist ein hochentzündliches Gas und kann bei unsachgemäßem Umgang explodieren. Dies bedeutet, dass die Elektrolyse, die Speicherung, der Transport und die Verwendung von Wasserstoff mit äußerster Vorsicht erfolgen müssen, um Unfälle zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.

Um das Explosionsrisiko zu minimieren, müssen während des Elektrolyseprozesses strenge Sicherheitsvorschriften und Richtlinien eingehalten werden. Dazu gehören neben ordnungsgemäßer Belüftung oder Brandbekämpfungssystemen auch elektrische Sicherheitsmaßnahmen.

Sicherheit gewährleisten

Die meisten erinnern sich vielleicht an den Chemieunterricht in der Schule, als der Lehrer das Knallgasexperiment zeigte. Wasserstoff ist ein hochentzündliches Gas und kann leicht explodieren, wenn es mit Sauerstoff vermischt wird. Ein Funke reicht. Mit anderen Worten, die Wasserstoffelektrolyse birgt auch einige Gefahren.

Abgesehen von den Explosionsrisiken sind Strom und Wasser als „Rohstoffe“ für den Elektrolyseprozess kein gutes Paar. Wenn es um Strom und Wasser geht, sind besondere Maßnahmen erforderlich, um die Sicherheit von Mensch und Maschine zu gewährleisten.

Die Bender GmbH & Co. KG ist bereits an mehreren Projekten zur Herstellung von grünem Wasserstoff beteiligt.

Ein Beispiel: Der Energiepark Mainz in Deutschland. Dort werden ca. 200t grüner Wasserstoff pro Jahr produziert. Die 3 PEM-Elektrolyseure haben Spitzenleistungen von jeweils 2 MW und werden mit ca. 300-400 VDC betrieben. Aufgrund der sehr hohen Explosionsgefahr und der auftretenden hohen Ströme sind besondere Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen.

Die Stromversorgung der Elektrolyseure wurde als IT-System (auch ungeerdetes System genannt) konzipiert. Durch den Einsatz eines IT-Systems können ungewollte Ableit- oder Fehlerströme leichter erkannt werden als in geerdeten Netzen. Bender Isolationsmessgeräte (ISOMETER®) dienen der Überwachung der elektrischen Anlage und erkennen frühzeitig Auffälligkeiten in der elektrischen Anlage und melden diese dem Betreiber, damit die Elektrolyseure sicher und zuverlässig elektrisch betrieben werden können.

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[Translate to Deutsch:] EA Battery simulator

Testen and Simulieren

Regenerative Lasten von EA Elektro-Automatik bieten eine umfassende Palette von Funktionen zum Testen des Brennstoffzellen-Widerstandes, der Leistung und der Haltbarkeit von Brennstoffzellen. Die Geräte führen genaue, schnelle und kostengünstige Tests durch.

Für mehr Flexibilität und reduzierte Betriebskosten können die bidirektionalen Labornetzgeräte von EA Elektro-Automatik auch die Eigenschaften verschiedener Brennstoffzellen simulieren. Dank der vielfältigen Möglichkeiten, die diese Lösungen bieten, werden EA-Geräte zum Testen und Simulieren von Brennstoffzellen für verschiedene Anwendungen verwendet, darunter Flurförderzeuge, Lieferfahrzeuge, Fernlastwagen oder Notstromgeneratoren.

Die Geräte sind benutzerfreundlich, kosteneffizient und helfen dank Funktionen wie Auto-Ranging oder einem eingebauten Funktionsgenerator mit Arbiträrfunktionalität, die Prüfung zu optimieren. Durch die regenerative Arbeitsweise wird 96% der aufgenommenen Energie ins Netz zurückgeführt. Das erzeugt signifikant weniger Abfallwärme, verringert sonst notwendige Investitionen in Kühlsysteme, und spart Energie.

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