Inhaltsübersicht
- Was ist eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
- Wie funktionieren Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
- Welches sind die wichtigsten Druckkombinationen für solche Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle (350 bar und 700 bar)?
- Was ist der Hauptunterschied zu einer normalen Wasserstofftankstelle?
- Welche zusätzlichen Komponenten werden für eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle benötigt?
- Was sind die Vorteile einer Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
- Gibt es Nachteile (z.B. zusätzliche CAPEX)?
- Welches sind die typischen Anwendungsfälle für Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
- Wie viel Platz nimmt eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle an der Tankstelle ein?
- Ist es möglich, mehr als eine Zapfsäule an der Tankstelle zur Verfügung zu haben?
- Was sind die wichtigsten Leistungskriterien einer Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
- Welche Aspekte sind bei der Dimensionierung solcher Stationen zu berücksichtigen?
- Wird der Wasserstoff an einem Ort der Tankstelle gespeichert und dann anders komprimiert?
- Sind moderne Doppeldruck-Wasserstofftankstelle weniger effizient, weil sie mit einem flexiblen Druckkonzept arbeiten müssen?
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Was ist eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
Eine Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle ist eine Wasserstofftankstelle, die die Möglichkeit bietet, beide Druckstufen (700 bar und 350 bar) für leichte (Pkw) und mittelschwere Fahrzeuge bis hin zu Schwerlastfahrzeugen (wie Busse, Züge, Flugzeuge und Lkw) zu tanken. Damit werden die meisten der derzeit verfügbaren Wasserstoffmobilitätslösungen abgedeckt.
Wie funktionieren Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
Bei einer Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle wird der Wasserstoff auf ähnliche Weise komprimiert wie bei einer Eindruck-Wasserstofftankstelle. Heutzutage wird der Wasserstoff auf ein Druckniveau oberhalb des Zielniveaus komprimiert und in Hochdruckspeichern gespeichert. Zur Betankung wird der Wasserstoff über eine kaskadierte Umfüllung von den Speichertanks zu den Fahrzeugen gebracht. Für die 700-bar-Betankung wird der Wasserstoff auf -40°C heruntergekühlt. Bei der Betankung mit 350 bar wird der Wasserstoff meist nicht aktiv gekühlt.
Welches sind die wichtigsten Druckkombinationen für solche Doppeldruck-Wasserstofftankstelle (350 bar und 700 bar)?
Die Hauptdruckkombinationen für die Zweidruckbetankung betragen 350 bar für mittelschwere bis schwere Fahrzeuge und 700 bar für leichte Fahrzeuge. Also bis zu 120 g/s bei 350 bar und bis zu 50 kg pro Betankung und bei 700 bar bis zu 60 g/s und bis zu 50 kg pro Betankung.
Was ist der Hauptunterschied zu einer normalen Wasserstofftankstelle?
Der Hauptunterschied zwischen einer normalen Wasserstofftankstelle und einer Doppeldrucktankstelle besteht darin, dass beide Fahrzeugtypen mit 350 bar (schwere Fahrzeuge) und 700 bar (mittlere und leichte Fahrzeuge) betankt werden können.
Doppeldruck-HRS in Zürich, Schweiz (mit AVIA)
Welche zusätzlichen Komponenten werden für eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle benötigt?
Im Vergleich zu einer Ein-Druck-Wasserstoff-Tankstelle verfügt jede Druckstufe über eine eigene Betankungsstelle mit eigenem Sicherheitsventil, Druckregler, Betankungsventil, Wärmetauscher (falls erforderlich), mit separater Abreißkupplung, Schlauch, Zapfpistole und Anzeige.
Was sind die Vorteile einer Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
Der Hauptvorteil einer Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle liegt in der effizienten Nutzung des Platzes. Durch die Kombination beider Druckstufen in einer Station wird dieselbe Ausrüstung für zwei Betankungspunkte genutzt, wodurch die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden.
Gibt es Nachteile (z.B. zusätzliche CAPEX)?
Natürlich ist eine Tankstelle mit Doppeldruckabgabe zunächst mit höheren Investitionskosten verbunden. Da die Gesamtbetriebskosten durch die Integration mehrerer Druckstufen in einer Station gesenkt werden, ist die Anfangsinvestition jedoch mit einer höheren Amortisationsrate verbunden.
Welches sind die typischen Anwendungsfälle für Doppeldruck-Wasserstofftankstelle?
Zurzeit sind fast alle Bahnhöfe in der Schweiz für beide Druckstufen ausgerüstet. 350 bar für die Betankung der Lastwagen von Hyundai und 700 bar für die Betankung von Personenkraftwagen. Ein typischer Anwendungsfall für eine Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle ist die Installation an einer Raststätte für leichte und mittelschwere/schwere Fahrzeuge, z. B. an Logistikzentren, an denen sowohl 700-bar-Fahrzeuge wie Lieferwagen als auch 350-bar-Fahrzeuge wie Lastwagen regelmäßig zum Tanken eintreffen.
Ein weiterer Anwendungsfall ist die Wasserstofftankstelle bei einem ÖPNV-Anbieter, der Busse (350 bar) betreibt und auch eine Tankstelle für Taxis (700 bar) anbietet und damit Wasserstoff-Mobilitätslösungen für alle denkbaren Anwendungen im ÖPNV abdeckt.
Wie viel Platz nimmt eine Doppeldruck-Wasserstofftankstelle an der Tankstelle ein?
Die Baugruppen der Maximator-Wasserstoffstationen werden beispielsweise in Standardcontainern installiert und können daher frei angeordnet werden. Die Kernkomponenten sind in einem 20-Fuß-Container untergebracht. Die Grundfläche der gesamten Tankstelle beträgt etwa 25 m² und kann bis zu 100 m² Fläche beanspruchen.
Ist es möglich, mehr als eine Zapfsäule an der Tankstelle zur Verfügung zu haben?
An einer modernen Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle können nun bis zu 4 Zapfstellen mit je 2 Zapfpistolen installiert werden.
Was sind die wichtigsten Leistungskriterien einer DoppeldrucktWasserstofftankstelle?
Die wichtigsten Leistungskriterien von Doppeldruck-Tankstellen sind die gleichen wie bei einer Ein Doppeldruck Wasserstoff Tankstelle. Die gleichzeitige oder parallele Befüllung ist häufig das wichtigste Leistungsmerkmal.
Welche Aspekte sind bei der Dimensionierung solcher Stationen zu berücksichtigen?
Unmittelbar vor einer Seite des Containers ist ein Umschlagplatz erforderlich. Außerdem kann das Gehäuse angepasst werden, um höhere Anforderungen an die Geräuschdämmung oder den Brandschutz zu erfüllen. Dies kann zu einer weiteren Verringerung des Fußabdrucks für den Kunden beitragen.
Wird der Wasserstoff an einem Ort der Tankstelle gespeichert und dann anders komprimiert?
Die Wasserstoffverdichtung für beide Druckstufen erfolgt mit demselben Kompressor, und der komprimierte Wasserstoff wird in denselben Speicherbehältern gelagert. Im Falle einer Betankung endet der Betankungsvorgang genau bei dem gewünschten Druckniveau, das entweder 350 bar oder 700 bar beträgt.
Sind moderne Doppeldruck-Wasserstofftankstelle weniger effizient, weil sie mit einem flexiblen Druckkonzept arbeiten müssen?
Insbesondere bei der dezentralen Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen ist der tatsächliche Anwendungsfall und damit der erforderliche Fülldruck bereits bekannt und spezifiziert. Wenn jedoch die Wasserstoffbetankung für eine Vielzahl von Unternehmen und Anwendungsfällen sowie für die breite Öffentlichkeit angeboten wird, muss die Tankstelle ein flexibles Druckkonzept bieten, um eine Vielzahl von Nachfrageszenarien in Echtzeit erfüllen zu können. Zur Vorbereitung des Kraftstofftransfers von der Tankstelle zum Fahrzeug wird der Kraftstoff dann in einen Kaskadenspeicher oder Pufferspeicher geleitet, um den grünen Wasserstoff mit dem optimalen Druck für die Betankung bereitzustellen. Im Falle von Wasserstoff mit 700 bar wird er dann durch eine Kältemaschine geleitet, um den Kraftstoff auf Minustemperaturen zu bringen. Erst dann wird der Wasserstoff zur Zapfsäule geleitet. Einige Wasserstofftankstellen (HRS) verfügen über verschiedene Druckbeaufschlagungssysteme, um flüssigen oder kryokomprimierten Wasserstoff abzugeben. Die dabei verwendete Flüssiggas-Transfer-Druckbeaufschlagung bringt längere Betankungszeiten mit sich. Mit Hilfe von Wasserstofftankstellen mit flexiblem Druck können die meisten der heute auf dem Markt befindlichen FCEVs jedoch in wenigen Minuten betankt werden. Wir sehen daher keine Nachteile in Bezug auf die Effizienz beim Einsatz eines flexiblen Druckbetankungskonzepts, das mehrere Gasübertragungsarten ermöglicht.
Inhaltbeigetragen von Maximator Hydrogen
Die Wasserstoffaktivitäten der MAXIMATOR GmbH wurden im Jahr 2022 in die MAXIMATOR Hydrogen GmbH ausgegliedert. Wir liefern das komplette Sortiment im Bereich der Wasserstofftankstellen und Anhängertankstellen. Unser Kompressor ist eine Eigenentwicklung unseres Ingenieurbüros mit über 30 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet des Wasserstoffs. Wir produzieren ausschließlich in Deutschland und haben weltweit Servicepartner.
Letzte Aktualisierung: 13.01.2023