Energieversorgung

Sowohl batterieelektrische, als auch mit Wasserstoff betriebene Maschinen und Fahrzeuge machen aus Sicht des Klimaschutzes nur Sinn, wenn der verwendete Strom und Wasserstoff CO2-neutral zur Verfügung gestellt werden kann.

Während die klimafreundliche Stromerzeugung mit Windkraft- und Photovoltaikanlagen bereits eine etablierte Branche abseits der E-Mobilität ist, stellen stationäre Batteriespeicher zum Ausgleich von fluktuierenden erneuerbaren Stromerzeugern, sowie die großtechnische klimaschonende Wasserstofferzeugung mittels Elektrolyse noch Neuland dar. Der Elektrolyse kommt dabei eine Schlüsselrolle zu, da CO2-neutral erzeugter Wasserstoff als Treibstoff für die Mobilität, als Energieträger für die Strom- und Wärmebereitstellung, als Ersatzstoff für industrielle Prozesse wie z.B. Stahlerzeugung, sowie als Grundstoff für die chemische Industrie dient. Brennstoffzellenkraftwerke ermöglichen die sichere und klimafreundliche Strom- und Wärmeversorgung von Haushalten und Industriebetrieben.

HYDAC Produkte für diese Applikationen umfassen u.a. Kühlsysteme für Batteriespeicher, Brennstoffzellenkraftwerke und Elektrolyseanlagen, Sensorik und Filtrationslösungen für Wasserstoffanwendungen, sowie Befestigungstechnik für Energiekabel und Wasserstofftanks.

Komponenten und Systeme für Batteriespeicher

Die Speicherung von Strom wird eine große Rolle im Stromnetz der Zukunft spielen, da der Anteil an Erneuerbaren Energien stetig wächst. Zum schnellen Ausgleich von Stromerzeugung und Verbrauch (Netzregelung) kommen vermehrt Batteriespeicher zum Einsatz. So können z.B. Kraftwerksbetreiber die Speicher zur Netzregelung nutzen und gleichzeitig ihre Kraftwerke gleichmäßiger betreiben. Industriebetriebe können die Anlagen sowohl als unterbrechungsfreie Stromversorgung, als auch zur Steigerung des Eigenverbrauchs aus installierten Photovoltaikanlagenund zur Glättung von Lastspitzen (sog. „Peak-Shaving“) einsetzen. Im Kontext von Schnellladestationen für batterieelektrische Fahrzeuge können Batteriespeicher dazu genutzt werden, die hohen Lastspitzen die das Stromnetz beim Ladevorgang belasten, zu verringern und so einen teuren Netzausbau zu vermeiden.

Unabhängig vom Einsatzfall sind wir Ihr Ansprechpartner für die Flüssigkeitskühlung der Batteriemodule und der dazugehörigen Umrichter, welche für den Netzanschluss benötigt werden. Hierfür bieten wir Ihnen Kompressorkühlsysteme (Chiller) und Flüssigkeits-Luft-Kühlsysteme, Plattenwärmetauscher und Flüssigkeitskühlplatten, sogenannte Liquid Coldplates.

Komponenten und Systeme für Elektrolyseanlagen

Wasserstoff kann nur bei der Dekarbonisierung helfen, wenn er CO2 -neutral erzeugt wird. Dann jedoch bildet er die Basis für die Dekarbonisierung vieler Industriebereiche und der Schwerlastmobilität. Die Aufspaltung von Wasser mittels Strom, z.B. aus erneuerbaren Energiequellen (Wind, Sonne, Wasser), wird Elektrolyse genannt. Elektrolysesysteme unterscheidet man nach alkalischen, PEM- und SOFC-Elektrolyse. Für alle drei Technologien bietet HYDAC ein umfangreiches Portfolio an Komponenten und Systemen.

Trotz einer hohen Effizienz der Anlagen müssen aufgrund der hohen installierten Leistungen große Wärmemengen abgeführt werden. Hierfür bieten wir modulare und leistungsfähige Kühler und Kühlsysteme für Elektrolyse-Stacks und Gleichrichter

Die Aufbereitung und Filtration der Prozessfluide (de-ionisiertes Wasser oder Kalilauge), welche im Elektrolyseur in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden, sowie die Befreiung der Produktgase Wasserstoff und Sauerstoff von Resten dieser Prozessfluide kann über innovative Produkte der HYDAC Prozesstechnik realisiert werden.

Mit Kompetenzen bei Kühlsystemen, Wärmetauschern und Abscheider/Filtration kann HYDAC innovative Systemlösungen für die Kondensationstrocknung von Wasserstoff und Sauerstoff liefern. Hierbei werden die Produktgase über Wärmetauscher mit angeschlossenem Kühlsystem abgekühlt, sodass das enthaltene Wasser auskondensiert und mit einem Abscheider abgeschieden werden kann.

Auf der Wasserstoffseite steht außerdem unser umfangreiches Portfolio an Drucksensorenmit Nenndrücken von 16 bis 1050 bar zur Verfügung.

Bewährte Befestigungssysteme aus dem Hause HYDAC Accessories ermöglichen das schnelle, sichere und platzsparende Befestigen von Energiekabeln und Wasserstoffbehältern.

Modulare Kühlsysteme

Modulare Tischkühler mit Microchannel-Wärmetauscher-Elementen, welche für die Niedertemperatur-Kühlung mittels Wasser-Glykol optimiert wurden. Alle Kühler sind in verschiedenen Ausführungen z.B. auch in Low-Noise oder Heavy-Duty-Ausführung erhältlich.

Maßgeschneiderte Kühlsysteme für die Integration in Anlagenkonzepte und Container. z.B. Cooling-Box als zentrale Kühllösung für Multi-MW-Anlagen.

Plattenwärmetauscher

Nickel-gelötete Edelstahl-Plattenwärmetauscher zur Kühlung der Prozessfluide und der erzeugten Gase Sauerstoff und Wasserstoff.

Partikelfilter und Flüssigkeitsabscheider für Wasserstoff

Kundenspezifische und Standard Kombinationen aus Zyklon Abscheider und Koaleszens-Filterelementen zur Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff von DI-Wasser oder KOH-Lauge.

Komponenten und Systeme für Brennstoffzellenkraftwerke

Wasserstoff und Brennstoffzellen werden in der Zukunft eine wichtige Rolle bei der nachhaltigen Energieversorgung spielen. Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler, die Wasserstoff, Erdgas, Biogas, Flüssiggas oder andere flüssige Kraftstoffe direkt in Strom und Wärme umwandeln. Sie sind jedoch kein Energiespeicher, wie etwa eine Batterie, sondern benötigen eine externe Brennstoffversorgung (z.B. aus einem Brennstofftank oder einer angeschlossenen Gasleitung). Die dezentrale Stromversorgung mit Brennstoffzellen, insbesondere von Industrieanlagen und Gewerbe, ebenso wie die Nutzung als Notstromversorgung für Krankenhäuser, Rechenzentren, Prozesse in der Lebensmittelversorgung usw. spielen bereits heute eine wichtige Rolle. Ein weiteres Einsatzfeld bildet die Stromerzeugung in netzfernen Gebieten, die über keinen Stromnetzanschluss verfügen bzw. für die ein Anschluss nicht wirtschaftlich oder technisch realisierbar ist. Die Nutzung von Reinwasserstoff für stationäre Anwendungen bietet bereits heute Möglichkeiten zur kostengünstigen Strom- und Wärmeerzeugung. In stationären Brennstoffzellenkraftwerken kommen verstärkt Brennstoffzellen der SOFC, MCFC und PEMFC Technologie zum Einsatz. Für alle Technologien bietet HYDAC ein umfangreiches Portfolio an Komponenten und Systemen angefangen bei Tankbefestigungssystemen über Filtration und Sensorik, sowohl für den mobilen, als auch für den stationären Einsatz bis hin zu komplexen Kühlsystemen mit DI Wasserkreisläufen.

Modulare Kühlsysteme

Modulare Tischkühler mit Microchannel-Wärmetauscher-Elementen zur Kühlung stationärer Brennstoffzellen, welche für die Niedertemperatur-Kühlung mittels Wasser-Glykol optimiert wurden. Alle Kühler sind in verschiedenen Ausführungen z.B. auch in Low-Noise oder Heavy-Duty-Ausführung erhältlich. Auch DI-Wasser taugliche Kühler sind möglich.

Befestigungstechnik - Mounting Technology für Tanksysteme

Um den für die Brennstoffzellen notwendigen Wasserstoff zu transportieren, kommen heute je nach Anwendung Typ-3 oder Typ-4 Behälter zum Einsatz. Insbesondere Typ-4 Behälter (um einen Kunststoffwickelkörper gewickelte Kohlefasern) erfahren im Betrieb erhebliche Veränderungen in Länge und Durchmesser. Mit unseren einzigartigen flexiblen Edelstahlbändern mit patentiertem Schnellverschlussbolzen in Kombination mit individuell entwickelten Neckmounts realisieren wir Befestigungssysteme, welche es den Behältern ermöglichen, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, während es sie im Falle eines Aufpralls sicher festhält. Dank unserer langjährigen Erfahrung als eines der führenden Unternehmen für das Engineering und die Lieferung von Befestigungssystemen für CNG- und Wasserstoffbehälter aus Verbundwerkstoffen finden wir mit Ihnen die bestmögliche Lösung für die Befestigung Ihres Tanksystems.

Partikelfilter und Flüssigkeitsabscheider für Wasserstoff

HYDAC bietet mit der Filterserie GF/GCF die führende Technologie zur Gasfiltration in Wasserstoffanwendungen bis 1.050 bar. Das Design der Filter bietet maximale Filtrationsfläche auf kleinstem Bauraum und zeichnet sich durch höchste Prozessstabilität, beste Permeatqualität und minimale Druckverluste aus. Das von HYDAC exklusiv für Gasapplikationen entwickelte Chemicron ® Filtermaterial liefert definierte Abscheideraten bei höchster Filterintegrität. Bei Herstellung der Edelstahlfilterelemente wird gänzlich auf den Einsatz von Vergussmassen verzichtet, was einen Einsatz unter extremen Temperaturen und in besonders aggressiven Medien möglich macht. Durch die extrem robuste und widerstandsfähige Technologie wird eine ausgezeichnete Differenzdruckbeständigkeit und Stabilität gegenüber Druckstößen erreicht. Die Einsatzgebiete unserer Filter finden sich im kompletten Wasserstoffkreislauf, d.h. von Anlagen für die Wasserstoffherstellung (z. B. Elektrolyseure) bis hin zu Systemen für Wasserstofftankstellen, aber auch in Prüfständen für Komponenten von Wasserstoffsystemen.

Drucksensoren für Wasserstoff

Mit über 30 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Drucksensoren hat HYDAC Electronic eine neue Serie an Wasserstoffdrucksensoren im Markt etabliert. Dank der HYDAC-eigenen Fertigung der Druckmesszellen war die Entwicklung einer Wasserstoffzelle auf Edelstahlbasis möglich. Die Sensoren basieren auf einer robusten, langlebigen Sensorzelle mit Dünnfilm-DMS auf einer Edelstahlmembrane. Diese ist mit dem Prozessanschluss verschweißt – es gibt keine innenliegende Dichtung. Die Wasserstoff-Kompatibilität ist durch die besondere Wahl des Werkstoffs sichergestellt. Die Drucksensoren werden heute sowohl in Brennstoffzellenfahrzeugen (mit EC79/2009 Zertifizierung) und stationären Anwendungen (ATEX, IECEX, CSAUS) weltweit eingesetzt.

Die Einsatzgebiete unserer stationären Sensoren finden sich im kompletten Wasserstoffkreislauf, d.h. von Anlagen für die Wasserstoffherstellung (z. B. Elektrolyseure) bis hin zu Systemen für Wasserstofftankstellen, aber auch in Prüfständen für Komponenten für Wasserstoffsysteme.

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