Im Rahmen der Eröffnung von ENERGIEPARK HIRSCHAID

5.-6. April 2014

Wasserstoff-Brennstoffzellen-Elektromobilität bei der BMW Group.

Im Rahmen ihrer Forschungs- und Vorentwicklungsarbeit beschäftigt sich die BMW Group bereits seit mehreren Jahrzehnten mit der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft. Auf dem Gebiet der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie werden kontinuierlich Fortschritte hinsichtlich Energieeffizienz, Leistungsvermögen und Alltagsnutzen erzielt.

Die in einem Demonstrationsfahrzeug auf Basis eines BMW 5er GT verbaute Brennstoffzelle wandelt den in einem Speichertank gasförmig mitgeführten Wasserstoff in Strom sowie Wasserdampf um und treibt einen Elektromotor mit 180 kW/245 PS an.

Die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs dient als Zwischenspeicher und kann daher mit einer Nettokapazität von etwa einer Kilowattstunde deutlich kleiner ausfallen als bei batterieelektrischen Konzepten. Je nach Fahrzeugkonzept können mit der Wasserstoff-Speicherung Reichweiten erzielt werden, die mit den Werten herkömmlicher, von einem Verbrennungsmotor angetriebener Fahrzeuge vergleichbar sind.

 

Auch die Betankung des Wasserstoff-Speichers nimmt vergleichbar viel Zeit in Anspruch wie das Befüllen eines Benzin- oder Diesel-Tanks. Die Alltagstauglichkeit der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie konnte in einem intensiven Erprobungsprogramm nachgewiesen werden.


Der Naturwärmespeicher

Der Naturwärmespeicher der Firma Naturspeicher ist eine völlig neuartige Umweltwärmequelle, die Immobilien gleichermaßen heizt und kühlt. In Verbindung mit einer Solewärmepumpe bietet das patentgeschützte System hocheffiziente Jahresarbeitszahlen zwischen 4,5 und 5. Dank eines modularen Aufbaus ist das System sowohl für Einfamilienhäuser als auch ganze Stadtquartiere geeignet. Außerdem ist der Naturwärmespeicher genehmigungsfrei.

Der Naturwärmespeicher ist absolut individuell zu gestalten, so dass jeder Bauherr das Aussehen entlang bestimmter Parameter selbst bestimmen kann. Damit wird ein technisches Element zur bereichernden Gestaltungselement jeder Außenanlage, sei es als Brunnen oder Teich.

Mit dem Naturwärmespeicher wurde ein kompaktes hocheffizientes und energetisch definiertes System entwickelt, das bis zu 50% Stromersparnis im Vergleich zur Luftwärmepumpe bringt. Unsere Innovation wird vom BAFA mit dem höchsten Fördersatz unterstützt.

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Sensation am Heizungsmarkt: GUNTAMATIC Pellet-Hybrid-Wärmepumpe

Der Qualitätsanbieter für innovative Biomasseheizungen GUNTAMATIC präsentiert als erster Heizungshersteller eine neuartige Pellet-Hybrid-Wärmepumpe. Das Konzept ist denkbar einfach und logisch. Man nehme effiziente, modulierende Luftwärmepumpentechnik für höchste Effizienz bei "Plus-Graden", und kombiniert diese mit einer besonders sparsamen und sauberen Pelletverbrennung für kalte Außentemperaturen bzw. höhere Vorlauftemperaturen.

Dabei arbeitet die Außeneinheit bei höheren Temperaturen bzw. geringen Leistungen besonders geräuscharm mit niedriger Ventilatordrehzahl. Der Kältekreislauf liefert die erzeugte Wärme über einen groß dimensionierten Plattenwärmetauscher mit höchstem COP direkt in das Heizsystem. Im Pelletbetrieb ist der Nutzungsgrad der Anlage besonders hoch bzw. die Verbrennung extrem sauber, da Pufferspeicherverluste bis über 10% vermieden werden bzw. Leistungen unter der Pelletmodulationsgrenze über den Wärmepumpenbetrieb abgedeckt werden (kein Start/Stopp).

Der Pelletverbrauch, Lagerraum und Reinigungsaufwand reduzieren sich um bis über 50% und bieten damit ein Höchstmaß an Komfort. Das System eignet sich optimal bis zu maximalen Vorlauftemperaturen von 55 - 60°C. Guntamatic ist überzeugt dass seine Pellet-Hybrid-Wärmepumpe sowohl bei Emissionen, CO2, als auch ressourcenschonender Holznutzung wegweisend ist.

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Energie für Morgen und für den nächsten Winter: Innovative Speichertechnologie von AREVA im Projekt „Smart Grid Solar“

Im Speichertestzentrum „Smart Grid Solar“ des Zentrums für angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) in Arzberg hat AREVA die erste komplette Energiespeicheranlage in Betrieb genommen, die auf der chemischen Bindung von Wasserstoff in speziellen Ölen basiert. Es handelt sich dabei um eine Trägerflüssigkeit auf Kohlenstoffbasis, die in der Lage ist, den Wasserstoff durch Hydrierung im LOHC chemisch zu binden. Das erhöht einerseits die Energiedichte und reduziert so das zu speichernde Volumen. Andererseits vereinfacht die Wasserstoff-LOHC-Flüssigkeit die Lagerung über längere Zeiträume und ermöglicht einen einfacheren Transport.

Um die LOHC-Lösung herum hat das Unternehmen eine komplette Systemlösung zum Speichern von Energie in Wasserstoff installiert: Ein Elektrolyseur wandelt Strom einer Photovoltaikanlage in Wasserstoff um, glättet dabei Lastspitzen und verstetigt so die Einspeisung des Solarstroms in das örtliche Verteilnetz. Zur Rückverstromung steht eine Brennstoffzelle zur Verfügung, die aus dem gespeicherten Wasserstoff emissionsfrei Strom produziert und in das Netz einspeist.

„Wir haben sowohl Brennstoffzellen als auch Elektrolyseure in mehreren Projekten ausgiebig getestet und ihre Eignung zum Speichern von Energie nachgewiesen. In der neuartigen LOHC-Technologie sehen wir entscheidendes Potenzial für die langfristige, saisonale Speicherung. Nun sammeln wir auch in diesem Bereich Projekterfahrung in der Praxis“, erklärte Kerstin Gemmer-Berkbilek, die bei AREVA für die Wasserstoff-Speicherprojekte verantwortlich ist.

Das Testgelände in Arzberg beherbergt darüber hinaus eine Reihe von Komponenten, mit denen die Stromeinspeisung eines Solarfelds stabilisiert wird. Die Projektpartner untersuchen, wie das Zusammenspiel der Einzelkomponenten optimal gesteuert werden kann. Dabei spielen Energiespeicher eine zentrale Rolle. Eine kurzfristige Speicherung von Energie, beispielsweise für die Nacht, erfolgt durch Batteriespeicher.
„Mit dem LOHC-Speichersystem haben wir jetzt Langzeit- und Kurzzeitspeichertechnologien im Speichertestzentrum zur Verfügung, die wir beliebig miteinander kombinieren können. Damit haben wir in Arzberg einzigartige Möglichkeiten, um die Integration von erneuerbaren Energien in das Energiesystem zu erproben und die Auswirkungen auf das lokale Stromnetz zu untersuchen“, ergänzt der Gesamtprojektverantwortliche Dr. Philipp Luchscheider vom ZAE Bayern in Erlangen.


Wasserstoff & Brennstoffzellen – Die Lösung für eine erfolgreiche Energiewende

Um die im Klimaschutzplan der Bundesregierung beschriebenen Klimaziele zu erreichen, ist es unumgänglich die Energieerzeugung auf regenerative Energien umzustellen. Ebenso darf man nicht die einzelnen Energiesektoren (Strom, Wärme und Verkehr) losgelöst von einander betrachten. Die verschiedenen Sektoren müssen vielmehr miteinander gekoppelt werden. Hier spielt Wasserstoff als Energiespeichermedium eine entscheidende Rolle. Wasserstoff kann in großen Mengen über einen langen Zeitraum gespeichert werden und in den verschiedenen Energiesektoren genutzt werden. Mittels den von Proton Motor entwickelten Brennstoffzellensystemen kann bei Bedarf, auch kurzfristig, der gespeicherte Wasserstoff wieder in elektrische und thermische Energie umgewandelt werden. Außerdem kann der Wasserstoff direkt als Treibstoff für mobile Anwendungen, wie z.B. dem öffentlichen Nahverkehr oder im Lieferverkehr genutzt werden.

Für den dezentralen Energiespeicher Sektor hat Proton Motor ein innovatives Konzept erarbeitet und dieses auch bereits in der Praxis nachgewiesen. Dabei wird ein Solarbatteriespeicher aus der SPower Produktreihe, kombiniert mit einem Energiespeicher basierend auf Wasserstoff. Der Batteriespeicher dient dabei als Kurzzeitspeicher. Der Wasserstoffenergiespeicher ist für den Langzeitspeicher oder besser gesagt für die saisonale Energiespeicherung verantwortlich. Mit dieser Kombination der Speicher, sowie die Kombination mit verschiedenen Wärmespeichern, besteht die Möglichkeit komplette Gebäude oder Gebäudekomplexe energieautark zu versorgen. 

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Der Energie-TRAILER

Der Energie-Trailer ist ein autarkes System zur Energiegewinnung mit Hilfe von Sonnen- und Windkraft. Er kann sowohl netzgebunden, als auch netzunabhängig betrieben werden und bietet somit vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die Standardversion des modularen Systems hat eine Leistung von 10 kWp und generiert - abhängig vom Aufstellungsort – einen durchschnittlichen Ertrag von 40 kWh pro Tag. Durch die zusätzliche PV-Anlage kann die Leistung jederzeit auf bis zu 30 kWp erhöht werden.

Die nunmehr vorgestellte Trailerversion des Systems stellt den höchsten Mobilitätsgrad dar und verfügt über 10 kWp PV-Paneele, Wechselrichter, einen Schaltschrank inkl. Fernüberwachung und Abgangsleisten. Zusätzlich ist eine 2 kWp leistende, patentierte vertikale Windkraftanlage integriert, die über einen teleskopierbaren Masten bis zu 6,5 m über Boden positioniert werden kann. Selbstverständlich kann das System mit einem modularen Batteriespeicher der neuesten Generation ausgerüstet werden. Mit einer Lebenszeit von 8.000 Zyklen kann der LiFePO4 Speicher in 1,2 kWh Schritten beliebig erweitert werden. Zusammen mit einem optional erhältlichen hoch effizienten 5 kW Dieselgenerator kann so auch bei kritischen Anwendungen Versorgungssicherheit gewährleistet werden. Der Generator ist derart in die Gesamtsteuerung integriert, dass er bei Bedarf automatisch zuschaltet und die Grundversorgung übernimmt.

Der Trailer - die Zentrale

Der Trailer beinhaltet bereits werksseitig alle Komponenten, wie z.B. Wechselrichter, Fernüberwachung oder den zentralen Schaltschrank; diese sind bereits vorinstalliert und müssen lediglich mit den PV-Modulen oder dem Windrad verbunden werden. Alle Systembestandteile sind perfekt aufeinander abgestimmt und arbeiten beständig und zuverlässig. Aus diesem Grund bieten wir Ihnen 10 Jahre Produktgewährleistung für das PV-System und 5 Jahre für Wechselrichter und den zentralen Schaltschrank. Das PV-Montagesystem und das Windrad können schnell und einfach an den dafür vorgesehenen Stellen am Trailer befestigt werden. Die Unterkonstruktion der PV-Paneele dient hierbei auch als Stützkonstruktion für das gesamte System. Aufwendiges Verdichten des Bodens oder gar Betonfundamente werden dadurch hinfällig.

 

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Mehr Sicherheit für Solaranlagen durch integrierten Überhitzungsschutz

Immer mehr thermische Solaranlagen werden als solare Zusatzheizung oder zum 100 % solarem Heizen bei Sonnenhäusern installiert.

Für ausreichend solare Erträge im Winter, sollten solche Anlagen recht groß dimensioniert werden. Somit kann es punktuell aber zur Überhitzung der Anlage kommen. Durch die Einbindung der Spül- und Waschmaschine in den solaren Warmwasserkreislauf kann überschüssige Wärme genutzt werden.

Die beste Lösung ist jedoch ein integrierter Überhitzungsschutz. Wie in den Voll-Vakuumröhrenkollektoren von AkoTec. In der überhitzungssicheren Vakuumröhre befindet sich ein Kreislauf mit einem Fluid, welches bereits bei 24 °C verdampft und erst bei minus 90 ° C gefriert. Die Menge des Fluids ist so bemessen, dass das Solarsystem nicht über 100° C heiß wird. Eine Überhitzung der Solaranlage wird somit ohne besonderes Stagnationsmanagement, gefährlichen Dampfschlägen und ohne Verschleiß von Bauteilen, verhindert. 
Schöner Nebeneffekt der Vollvakuumröhre: der Absorber und das Rohrsystem befinden sich ebenfalls im Vakuum, daher altern diese Materialien nicht. AkoTec gibt auf seine Kollektoren 20 Jahre Garantie.

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