Stromversorgung – unterbrechungsfrei mit Brennstoffzelle

Wie lässt sich die Brennstoffzellentechnologie für die industrielle Instandhaltung einsetzen und welche Chancen bietet sie? Welche Anforderungen werden gestellt?

Dieser Fragestellung gingen am 2./3. Februar Experten aus Industrie und Forschung auf dem 1. Forum „Brennstoffzelle und Instandhaltung“ des FVI (Forum Vision Instandhaltung) in der Rittal Unternehmenszentrale in Herborn nach. Dabei stellte die Projektgruppe „Fuel Cell for Maintenance“ gemeinsam mit Anwendern erste Ergebnisse und den aktuellen Stand der Brennstoffzellentechnologie für die industrielle Instandhaltung vor.

Zuverlässige, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) sind heute in der Informations-, Kommunikations- und Anlagentechnik für einen wirtschaftlichen Betrieb ein absolutes Muss. Dabei sind die Anforderungen sehr hoch: Stromversorgungen müssen höchstmögliche Verfügbarkeit, Redundanz sowie Standortunabhängigkeit gewährleisten. Die ressourcenbewusste Stromerzeugung auf Basis einer umweltfreundlichen und gleichzeitig effizienten Technologie rückt dabei immer mehr in den Fokus.

Hier bietet die Brennstoffzellentechnologie zur Stromversorgung deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen auf Basis von Batterien oder Dieselgeneratoren. „Die Brennstoffzelle wird sich zu einem wesentlichen Element der Instandhaltung durchsetzen”, betonte Harald Neuhaus, Vorsitzender des Vorstandes des FVI, der die Veranstaltung moderierte.

„Ziel ist es, die Brennstoffzellentechnologie als zuverlässige Technologie zu vermitteln.“ Einsatzschwerpunkte von Brennstoffzellensystemen sieht Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Rittal, vor allem in industriellen Anwendungen. „Rittal ist bereits heute in der Lage, komplette Systeme zu liefern. Wir halten die Brennstoffzellentechnologie gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern für ein Zukunftsthema“, so Steffen.

Was Brennstoffzellen heute im industriellen Umfeld leisten können, zeigte Prof. Dr. Birgit Scheppat von der Hochschule Rhein Main, Wiesbaden, und im Vorstand der H2BZ-Initiative Hessen e.V., auf. Mit der Brennstoffzelle lassen sich, so die Expertin, nicht nur kritische Infrastrukturen sicher mit elektrischer Energie versorgen, sondern auch Spitzenbedarfe abdecken. Von Vorteil sei die effiziente, geräuscharme und emissionsfreie Technik, die als Abfallprodukt lediglich Wasser liefere. Dabei hätten Brennstoffzellen eine deutlich höhere Sicherheit gegenüber Batteriesystemen vergleichbarer Energiedichte sowie höhere Wirkungsgrade als Verbrennungsmotoren.

Versorgungssicherheit hat beim zweitgrößten Stahlwerk in Deutschland, dem Hüttenwerk Krupp Mannesmann (HKM) in Duisburg, höchste Priorität, unterstrich Wolfgang Graf. Netzstörungen, Netzausfälle, Spannungseinbrüche und Spannungsspitzen sowie Unter- und Überspannungen müssen sicher beherrscht werden. Dabei sollen USV-Anlagen gegenüber üblichen Systemen wartungsärmer sein.

Pilotprojekt in der Aluminiumindustrie

Das erste Unternehmen in seiner Branche, das die Brennstoffzellentechnologie im Live-Betrieb testet, ist die Aluminium Norf GmbH aus Neuss. „AluNorf hat mit diesem Projekt sowohl national als auch international ein Alleinstellungsmerkmal“, betont Dr. Manfred Jeude von Aluminium Norf.

Seit Juli 2011 testet der Aluhersteller die Zuverlässigkeit von RiCell Flex Brennstoffzellensystemen von Rittal (7,5 kW) als Netzersatzanlage für die Feuerwehrzentrale, den Krisenleitstand und die Sanitätsstation. Bislang war der Test problemlos und ohne Wartungskosten verlaufen. „Die Brennstoffzelle ist dann besonders interessant, wenn lange Verfügbarkeiten und kleinere Leistungen erforderlich sind“, erklärt Jeude die Vorteile.

Dass sich Brennstoffzellen im Bereich unterbrechungsfreie Stromversorgung rechnen werden und für die industrielle Anwendung bereits heute kommerziell interessant sind, bestätigte Johannes Schiel, Referent Brennstoffzelle vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Verschiedene Studien zeigten auf, dass der Bereich „Stromversorgung Business“ in den kommenden Jahren ein Milliardenvolumen aufweisen wird.

Welche Potenziale die Brennstoffzellentechnologie bereits heute hat, und welche neuen Ideen aktuell umgesetzt werden, erläuterten Prof. Dr. Brodmann von der Fachhochschule Gelsenkirchen und Lars Frahm von N2telligence. So geht auf der Technologieseite die Modularisierung mittlerweile bis zu einzelnen Zellen. Anwendungsseitig kommen neue Ansätze wie die Verwendung von sauerstoffreduzierter Abluft als Brandschutz hinzu.

Hartmut Paul, Rittal, freute sich als Leiter der Projektgruppe „Fuel Cell und Maintenance“ über die gute Resonanz und forderte die Teilnehmer auf, sich auch in Zukunft für einen engen Austausch zwischen Forschung, Verbänden und vor allem Anwendern einzusetzen. Nur durch ein gemeinsames Verständnis der Applikationen und Anforderungen, unterstützt durch fundierte Information der Anwender wie zum Beispiel technische Leitfäden sei es möglich, eine neue Technologie erfolgreich einzuführen.

Rittal GmbH & Co. KG

Die Rittal GmbH & Co. KG mit Hauptsitz in Herborn, Hessen, ist ein weltweit führender Systemanbieter für Schaltschränke, Stromverteilung, Klimatisierung, IT-Infrastruktur sowie Software & Service. Systemlösungen von Rittal kommen in allen Bereichen der Industrie, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der ITK-Branche zum Einsatz.

Zum breiten Leistungsspektrum gehören dabei auch Komplettlösungen für modulare und energieeffiziente Rechenzentren, vom innovativen Sicherheitskonzept (ehemals Litcos) bis zur physikalischen Daten- und Systemsicherung der IT-Infrastruktur (ehemals Lampertz). Der führende Softwareanbieter Eplan sowie der Softwarehersteller Mind8 ergänzen die Rittal Systemlösungen durch disziplinübergreifende Engineering-Lösungen.

1961 gegründet, ist Rittal mittlerweile mit 10 Produktionsstätten, 63 Tochtergesellschaften und 40 Vertretungen weltweit präsent. Mit insgesamt 10.000 Mitarbeitern ist Rittal das größte Unternehmen der inhabergeführten Friedhelm Loh Group, Haiger, Hessen. Die gesamte Unternehmensgruppe beschäftigt 11.500 Mitarbeiter und erzielte im Jahr 2011 einen Umsatz von rund 2,2 Milliarden Euro.

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