LÖSUNGEN FÜR DIE KÜHLUNG VON WASSERSTOFF

Temperierlösungen für die Kühlung von Wasserstoff werden vor allem bei der Kühlung von Elektrolyseuren während der Herstellung von grünem Wasserstoff benötigt. Ebenso kommen sie bei der Nutzung und Bereitstellung, also an Wasserstoff-Betankungsstationen und bei der Kompressionskühlung zum Einsatz. Die Betankung schwerer Fahrzeuge wie Züge oder Schiffe erfolgt mit flüssigem Wasserstoff, welcher stark komprimiert werden muss. Dies stellt hohe technische Anforderungen an die Anlagen, die an Transport, Lagerung und dem eigentlichen Tankvorgang beteiligt sind. LAUDA bietet hierfür innovative Temperieranlagen, die sowohl den Besonderheiten der Energiequelle Wasserstoff als auch den äußeren Faktoren bei der Betankung gerecht werden.

EXPERTEN FÜR KÜHLLÖSUNGEN DER ZUKUNFT

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GRÜNER WASSERSTOFF: Energieträger der Zukunft

Wasserstoff gilt als äußerst vielversprechend für ein umweltfreundliches und effizientes Energiesparsystem – sowohl im Bereich Energiespeicherung als auch Mobilität. Dafür muss jedoch die Produktion von grünem, klimaneutral produziertem Wasserstoff gewährleistet sein. Dies gelingt nur mit der richtigen Technik. Dass sich das rentieren kann, zeigt sich im Potenzial von Wasserstoff als Energieträger.

Denn Wasserstoff verfügt über einen hohen Energiegehalt (Heizwert) von 33 kWh/kg. Im Vergleich: Dieselkraftstoff mit 10 kWh/kg. Aufgrund des besseren energetischen Wirkungsgrades des Systems Brennstoffzelle – elektrischer Antrieb gegenüber dem Verbrennungsmotor, können mit einer Tankfüllung von 5 kg Wasserstoff rund 800 km Reichweite erzielt werden. Zudem eignet sich Wasserstoffelektrolyse gut, um überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien aufzunehmen.

ANWENDUNGSBEISPIEL WASSERSTOFFTANKSTELLE

Die technischen Herausforderungen bei der Nutzung und Bereitstellung von Wasserstoff zeigt sich bei der Wasserstofftankstelle für flüssigen Wasserstoff. Die flüssige Betankung wird üblicherweise für schwere Fahrzeuge angewandt. Es müssen größere Mengen an Wasserstoff gespeichert werden, welche unter Druck komprimiert werden. Dabei muss vor allem die Kühlung der Kompressoren sichergestellt sein. Die Unterschiede zu herkömmlichen Tankstellen mit fossilen Brennmitteln fangen bereits bei der Belieferung an. Der Wasserstoff wird von speziellen Transportern in Behälterbündeln mit Druck über 1000 bar angeliefert. Diese werden an der Tankstelle dann stetig entleert, ab 700 bar abwärts wird ein H2 -Verdichter zwischengeschaltet. Der gasförmige Wasserstoff erreicht dadurch eine Dichte von 56 Prozent des flüssigen Zustands. Bei diesem Komprimiervorgang entsteht Wärme. Um diese abzuführen, werden eigens von LAUDA optimierte Ultracool Umlaufkühler eingesetzt, die den Kompressor mit einem Kühlmittel (Wärmeträger) konstant bei −18 °C halten. Beim Tankvorgang selbst sind sogar noch tiefere Temperaturen nötig. Dabei kühlen Prozesskühlanlagen den unter hohem Druck in den Fahrzeugtank gepumpten Wasserstoff mit einer kurzfristigen Kälteleistung von 40 kW bei -40 °C und stellen eine ausreichende Dispenser-Kühlung sicher.

Lesen Sie dazu unseren Pressebericht.

Eine Wasserstofftankstelle mit LAUDA Geräten für die Kühlung.
Wasserstofftankstelle mit Kühlung durch LAUDA Geräte / © Sam Moraud - HRS
Zwei Umlaufkühler der Ultracool Serie stehen nebeneinander.

Die neue Generation der LAUDA Ultracool Umlaufkühler

Erleben Sie die verbesserten Umlaufkühler der neuen Generation der LAUDA Ultracool Linie. Aufgrund des zuverlässigen und sicheren Betriebs auch bei widrigen Bedingungen und Umgebungstemperaturen von bis zu −15 °C, sind sie die perfekte Wahl für die anspruchsvolle Temperierung von Wasserstoffsystemen.

Umlaufkühler Ultracool New Generation

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Präzise Temperaturen für die Wasserstofflogistik

Wasserstoff muss vorgekühlt werden, damit er die Wärmeenergie, die während eines Tankvorgangs mit Druck von 700 bar entsteht, aufnehmen kann. Dafür ist eine hohe, kurzzeitige Kälteleistung erforderlich. Kurz nach Beginn der Betankung sind das 40 kW über einen Zeitraum von etwa 20 Sekunden. Durch die indirekte Kühlung, wie LAUDA sie einsetzt, lässt sich ein Speicher realisieren, der diese Leistung auf die Hälfte reduziert und dafür sorgt, dass die Zapfsäule direkt einsatzbereit ist, wenn ein Fahrzeug vorfährt.

Ebenso kann die Wärmeenergie über Distanzen von 30 bis 40 m abtransportiert werden. Das ermöglicht die weiter entfernte Positionierung der Kälteanlagen vom Fahrzeug, an dem die Kälteleistung gebraucht wird. Dies ist deswegen sinnvoll, da die Kälteanlage Geräuschemissionen verursacht. Die indirekte Kühlung ist zudem technisch robuster, was sie für den Einsatz im Freien und bei in Mitteleuropa üblichen und mittlerweile steigenden Außentemperaturen qualifiziert.

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