FOLGE 1: Update August - Schaltanlagenkonzept für Elektrolyseur-Testfeld, IWES
Lorenz Beck und Jannes Vervoort , Wiss. Mitarbeiter Testfeld Wind und Wasserstoff, Fraunhofer IWES (Foto: Mario Nitschke für IWES)
Woran arbeitet ihr gerade?
Wir erstellen ein Schaltanlagenkonzept für die Stromversorgung des Elektrolyseur-Testfelds im Fischereihafen. Die Anforderung ist, dass es Strom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz, von der benachbarten Windenergieanlage sowie aus dem nahegelegenen DyNaLab beziehen kann. Außerdem soll die Einspeisung von Strom aus Brennstoffzellen möglich sein.
Die Leitungen sind ausgelegt für 20kV – verglichen mit den 230 Volt im Haushalt ein ganz anderer Zuschnitt. Die Arbeitssicherheit hat daher höchste Priorität. Alle Szenarien, die wir später testen wollen, werden durchdacht, aufgezeichnet und dimensioniert – das betrifft zum Beispiel Kabeldurchmesser, Stromschienen und die Schaltanlagen. Ein dreiköpfiges Kernteam erstellt das Lastenheft und bereitet die Unterlagen für eine Ausschreibung vor.
Was ist dabei besonders knifflig bzw. innovativ?
Eine große Herausforderung ist dabei das Zusammenspiel der verschiedenen Anschlussmöglichkeiten und die Verteilung der Energieströme auf die einzelnen Testfeldkomponenten. Nach Inbetriebnahme des Testfeldes sollen mehrmals täglich dynamische Testszenarien gefahren werden. Elektrolyseure und Brennstoffzellen werden dann auf Herz und Nieren geprüft. Erstere spalten mithilfe von Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf, bei Letzteren verläuft der Prozess umgekehrt.
Dafür ist es erforderlich, dass das Schaltanlagenkonzept eine Vielzahl verschiedener Testszenarien ermöglicht und auch Grenzbereiche dargestellt werden können. Zum Beispiel ist beim Inselbetrieb die Windenergieanlage direkt mit den Elektrolyseuren gekoppelt. Der Wechsel den Betriebsszenarien ist sehr komplex und erfordert zahlreiche Anpassungen.
Wie trägt euer Beitrag zum Erfolg des Gesamtprojektes bei?
Auf dem Testfeld wird der grüne Wasserstoff für die vier lokalen Anwendungen sicher produziert und bereitgestellt. Abnehmer aus der Region können ihre industriellen Prozesse umstellen und somit CO2 einsparen. Im Inselbetrieb werden wir praktisch nachweisen, dass eine stabile Stromversorgung auf Basis von Wasserstoff und Windenergie realisiert werden kann.
Perspektivisch bietet das Elektrolyseur-Testfelds außerdem Herstellern die Möglichkeit, ihre Anlagen zu testen und für einen stabilen Netzbetrieb zu optimieren.
Vielen Dank für das Gespräch!