Wasserstoff-Brennstoffzellen für USV-Anlagen und energieautarke Systeme

FutureE: erste energieautarke Basisstation mit Brennstoffzellen

Wasserstoff-Brennstoffzellen eignen sich für den Aufbau energieautarker Systeme. Kürzlich hat daher E-Plus die erste energieautarke Basisstation in Betrieb genommen, die ohne Anbindung an das Stromnetz auskommt.

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Eine energieautarke Basisstation für den Mobilfunk

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Eine energieautarke Basisstation für den Mobilfunk

Stattdessen arbeitet die Station mit einer Kombination aus Photovoltaik, Windkraft und  Brennstoffzellen, die das deutsche Unternehmen FutureE geliefert hat.
 
»Neben ihrer Umweltfreundlichkeit liegt der große Vorteil der Brennstoffzellen  auch darin, dass sie praktisch keine Wartung erfordern«, sagt Andreas Stadlinger von FutureE. Das Unternehmen hat sich auf die Entwicklung, Fertigung und Vermarktung von Brennstoffzellensystemen für Notstrom und USV-Anlagen (Unterbrechungsfreie  Stromversorgungen) spezialisiert und bietet  Systemlösungen in einem  Leistungsbereich zwischen 500 W und 50 kW an. Brennstoffzellensysteme  finden daher immer mehr Einsatz  im Festnetz der Deutschen Telekom, in Basisstationen von Mobilfunkbetreibern, bei den Bahnverwaltungen, im Polizeifunk, in Rechenzentren und auch in der Industrie. Und zwar meist in solchen Fällen, in denen einerseits die hundertprozentige Verfügbarkeit gewährleistet sein muss – etwa aus Sicherheitsgründen oder im Katastrophenfall – andererseits aber Dieselaggregate nicht in Frage kommen, sei es, weil sie zu laut sind und schädliche Abgase produzieren, sei es, weil sie zu wartungsintensiv sind. Eine Brennstoffzelle dagegen arbeitet leise und  praktisch emissionsfrei: als einziges Nebenprodukt entsteht reines Wasser. Der Wasserstoff selber lässt sich sehr einfach in Druckgasflaschen (200 und 300 bar) vorrätig halten. Gegenüber Batterien sind Brennstoffzellen kleiner und  leichter,  außerdem enthalten keine umweltschädlichen Komponenten wie Blei und Säuren.

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Andreas Stadlinger, FutureE: »Neben ihrer Umweltfreundlichkeit liegt der große Vorteil der Brennstoffzellen auch darin, dass sie praktisch keine Wartung erfordern.«

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Andreas Stadlinger, FutureE: »Neben ihrer Umweltfreundlichkeit liegt der große Vorteil der Brennstoffzellen auch darin, dass sie praktisch keine Wartung erfordern.«

So lassen sich mit Brennstoffzellen  vollkommen autarke Basisstationen aufbauen. Erst kürzlich hat E-Plus in der Nähe von Versmold  eine solche energieautarke Basisstation als Pilotanlage in Betrieb genommen. Die elektrische Versorgung geschieht primär über eine Photovoltaikanlage mit Nachführung, um die Sonneneinstrahlung optimal nutzen zu können sowie über eine Kleinwindkraftanlage. Außerdem arbeiten in der Pilotanlage Brennstoffzellen von FutureE, die die Stromversorgung der Sendestation dann sicherstellen, wenn Wind- und Solarenergie nicht mehr ausreichen. E-Plus will über die nächsten Monate weitere solcher Basisstationen  in Betrieb nehmen und damit durch verringerte Emission von CO2 und Treibhausgasen einen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Darüber hinaus schalten laut Andreas Stadlinger immer mehr Firmen, die viele USV-Anlagen betreiben, diese Anlagen zu virtuellen Regelkraftwerken zusammen, um bei Bedarf Spitzenlasten abzudecken und Minutenreserven zur Verfügung stellen zu können. Damit bieten sich zusätzliche Einnahmenmöglichkeiten bzw. Einsparpotentiale Die Telekom beispielsweise hat im Rahmen ihrer Smart-Grid-Aktivitäten ebenfalls schon erste Schritte in diese Richtung unternommen. Auch dafür kommen Brennstoffzellensysteme von FutureE zum Einsatz.     

Derzeit arbeitet FutureE daran, den benötigten Wasserstoff vor Ort zu erzeugen und die Basisstationen damit von der Wasserstoff-Zulieferung unabhängig zu machen. Das ist besonders interessant in Hinblick auf den Einsatz der Brennstoffzellen in Schwellen- und Entwicklungsländern, in denen es oft keine ausreichende Wasserstoff-Logistik gibt. Dazu ist ein Elektrolyseur erforderlich, der aus Wasser Wasserstoff erzeugt. Außerdem arbeitet FutureE auch an Reformersystemen, die Wasserstoff aus Erdgas und Propan oder anderen Ausgangsstoffen gewinnen kann.      

Die Brennstoffzellen-Stacks bezieht FutureE vom kanadischen Brennstoffzellen-Pionier Ballard. Auf dieser Basis entwickelt und fertigt das Unternehmen Brennstoffzellensysteme , die sich durch einen einfachen Aufbau und einen besonders hohen Wirkungsgrad im Bereich von bis zu über  55 Prozent auszeichnen.

»Der Brennstoffzellen-Stack und die Brennstoffzelle bilden aber nur die Voraussetzung, um ein Gesamtsystem hoher Qualität aufbauen zu können«, sagt Andreas Stadlinger. Die Konzipierung und Steuerung des Gesamtsystems aber spiele eine mindestens ebenso entscheidende  Rolle. Auch hier sieht er eine weitere  Kernkompetenz seines Unternehmens.

Seit der Gründung im Jahr 2006 arbeitet die in Nürtingen ansässige FutureE daran, den  Wirkungsgrad  des Brennstoffzellensystems noch weiter zu erhöhen und neue, innovative Einsatzmöglichkeiten zu entwickeln.
Über mangelnde Nachfrage  kann sich Andreas Stadlinger  nicht beklagen. »Wir wachsen schnell und wir verzeichnen ein steigendes Interesse nicht nur in Deutschland und Europa, sondern sehr stark auch aus Asien.«

Weiterführende Links:

• Strom und Wärme für Eigenheime: Baxi Innotech: Brennstoffzellen-KWK vor der Serienfertigung
• ZSW: Umwandlung von Ökostrom in Erdgas: Stromspeicher, Batterietests und Brennstoffzellen