Wasserstoff als Energiequelle

Grüner Wasserstoff wird mehr und mehr eine Schlüsselkomponente für die Energiewende und zur Sicherung einer nachhaltigen Zukunft. Wir bei Pfannenberg haben uns frühzeitig auf diese neue Technologie eingestellt und unterstützen sie durch die Entwicklung von Wärmemanagement- und

Signalisierungslösungen, die seine Lebensdauer und Wirksamkeit verlängern.
Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um gemeinsam mit Ihnen Lösungen für verschiedene Anwendungsbereiche zu erarbeiten.
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Bei der Wasserstoff-Elektrolyse werden Wassermoleküle durch Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Wasserstoff kann zur Herstellung von Brennstoffzellen erzeugt werden, die in verschiedenen Anwendungen wie dem Antrieb von Fahrzeugen, Gebäuden und anderen industriellen Prozessen eingesetzt werden.
Kühlsysteme können die bei der Elektrolyse entstehende Wärme abführen und so eine konstante Betriebstemperatur im Elektrolyseur aufrechterhalten, was für eine optimale Leistung und Langlebigkeit entscheidend ist. Das Kühlsystem besteht in der Regel aus einem Wärmetauscher - der ein Kühlmedium wie Wasser oder Luft verwendet, um die durch den Elektrolyseprozess erzeugte Wärme abzuführen - und einem Chiller, der die Kühlflüssigkeit selbst kühlt. Das Kühlsystem kann in die Elektrolyseeinheit integriert oder freistehend sein und über Rohre oder Schläuche angeschlossen werden.
 

Schaltschränke sind ein wesentlicher Bestandteil von Wasserstoff-Elektrolyseuren, da sie die elektrischen Komponenten enthalten, die den Elektrolyseprozess steuern. Auch diese Komponenten können während des Betriebs eine beträchtliche Wärmemenge erzeugen, und in diesem Fall kann die Kühlung sowohl durch Luft - mit Hilfe von Filterlüftern, Luft/Luft-Wärmetauschern oder Kühlgeräten, je nach Wärmelast - als auch durch Flüssigkeit - mit Hilfe von Luft/Wasser-Wärmetauschern, die möglicherweise an denselben Chiller angeschlossen sind, der auch den Elektrolyseur versorgt - erfolgen.

Auch Elektrolyse-Stromversorgungssysteme haben elektrische Komponenten, die vor übermäßiger Wärme geschützt werden müssen, und dasselbe gilt für elektrische Unterstationen: Je nach Projektanforderungen können wir mit Standard- oder maßgeschneiderten Lösungen eingreifen.

Wasserstoffspeichersysteme sind für Wasserstoff-Energiesysteme von entscheidender Bedeutung, da sie die Möglichkeit bieten, Wasserstoff für eine spätere Verwendung zu speichern. Die Speicherung von Wasserstoff kann jedoch aufgrund der geringen Dichte des Gases eine Herausforderung darstellen, da eine ausreichende Speicherkapazität nur bei hohem Druck oder kryogenen Temperaturen erreicht werden kann.

Unabhängig von der verwendeten Speichermethode sind häufig Kühlsysteme erforderlich, um die während des Speichervorgangs entstehende Wärme zu kontrollieren. Diese Wärme kann durch verschiedene Quellen erzeugt werden, z.B. durch die Verdichtung des Wasserstoffgases oder durch die Wärmeübertragung aus der Umgebung.

Die Erfahrungen, die wir in den letzten Jahren gesammelt haben, stehen im Zusammenhang mit Projekten zur Speicherung von Wasserstoff in fester Form und die damit verbundenen Anforderungen an das Wärmemanagement: Für diese Projekte haben wir maßgeschneiderte Lösungen zur Flüssigkeitskühlung entwickelt und gebaut. Wenn die Speicherung durch Kompression erfolgt, kann die Temperaturkontrolle die Freisetzung und Absorption des Wasserstoffs erleichtern: Je wärmer oder kühler, desto schneller ist der Prozess.

Insgesamt sind Kühlsysteme ein wesentlicher Bestandteil von Wasserstoffspeichersystemen, da sie dazu beitragen, sichere Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten, Schäden am Speichersystem zu verhindern und die Leistung zu optimieren.

Der Transport und die Verteilung von Wasserstoff umfasst die Beförderung von Wasserstoffgas von den Produktionsanlagen zu den Endverbrauchern, wie z.B. Brennstoffzellenfahrzeuge oder industrielle Anwendungen. Während dieses Prozesses kann das Wasserstoffgas aufgrund verschiedener Faktoren, wie Kompression, Ausdehnung und unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, Temperaturschwankungen ausgesetzt sein.

Um während des Transports und der Verteilung die Qualität und Sicherheit des Wasserstoffgases zu gewährleisten, können Kühlsysteme erforderlich sein, um die Temperatur des Gases zu kontrollieren. Diese Kühlsysteme können dazu beitragen, eine Überhitzung zu verhindern, einen effizienten Betrieb sicherzustellen und Schäden an den Transport- und Verteilungsanlagen zu vermeiden.

Kühlsysteme können auch erforderlich sein, um die Temperatur der Transport- und Verteilungsanlagen zu regeln und um die bei der Freisetzung oder Nutzung von Wasserstoff entstehende Wärme zu managen. Beispielsweise erzeugen Wasserstoff-Brennstoffzellen bei der Umwandlung von Wasserstoffgas in Strom Wärme. Diese Wärme muss gehandhabt werden, um eine Überhitzung der Brennstoffzelle zu verhindern und einen effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Der Hauptzweck von Alarmsystemen in Wasserstoffanlagen besteht darin, das Betriebspersonal auf ungewöhnliche Bedingungen oder Gefahren aufmerksam zu machen, die eine Bedrohung für das Personal, die Ausrüstung oder die Umwelt darstellen könnten.

Diese optischen oder akustischen Alarme können durch eine Vielzahl von Faktoren ausgelöst werden, z.B. durch Veränderungen der Temperatur, des Drucks, der Durchflussmengen oder der chemischen Konzentrationen, d.h.:

• Hochdruckalarme: werden ausgelöst, wenn der Druck in einem Behälter oder Rohrleitungssystem einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
• Temperaturalarme: werden ausgelöst, wenn die Temperatur eines Behälters oder eines Rohrleitungssystems einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
• Gaserkennungsalarme: werden ausgelöst, wenn die Konzentration eines bestimmten Gases einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
• Durchflussalarme: werden ausgelöst, wenn die Durchflussmenge eines Gases oder einer Flüssigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.

Unser Portfolio an optischen und akustischen Signalgebern umfasst SIL/PL-konforme Signalgeber sowie Ex-Signallösungen, die sicherstellen, dass umgehend Maßnahmen ergriffen werden, um Unfälle oder Anlagenschäden zu verhindern.