Integration reversibler Hochtemperatur-Brennstoffzellensysteme in industrielle Energieinfrastrukturen

Die HARTING Technologiegruppe und das Technologieunternehmen Reverion arbeiten bei der Implementierung einer reversiblen Hochtemperatur-Brennstoffzellenanlage am Produktionsstandort Espelkamp zusammen. Diese technische Lösung dient der Zwischenspeicherung regenerativer Energien mittels grünem Wasserstoff und der bedarfsgerechten Rückverstromung zur Absicherung von Verbrauchsspitzen.

Betriebliche Herausforderungen im industriellen Energiemanagement
Der Übergang zu einer klimaneutralen industriellen Fertigung erfordert Speichertechnologien, die volatile regenerative Energien flexibel handhabbar machen. Herkömmliche Systeme, die Elektrolyseure, Gasspeicher und Rückverstromungseinheiten separat betreiben, weisen erhebliche Energieverluste auf und erreichen oft nur einen Gesamtwirkungsgrad von 40 bis 50 Prozent.

Um diese Effizienzverluste zu minimieren und eine widerstandsfähige Energieversorgung bei Netzengpässen aufzubauen, kooperieren beide Unternehmen. Während Reverion die integrierte Systemtechnologie stellt, liefert HARTING die robusten Schnittstellenkomponenten, um die Anlage in das bestehende Energie- und Lastmanagement einzubinden.

Technische Systemarchitektur und Wirkungsgrade
Die Anlage basiert auf einer reversiblen Hochtemperatur-Technologie, die alle Umwandlungsschritte in einem einzigen System zusammenfasst und ohne Verbrennungsprozesse operiert. Im Elektrolysebetrieb ist das System auf eine Stromaufnahme von bis zu 250 Kilowatt ausgelegt, während im Brennstoffzellenbetrieb eine Rückverstromung von bis zu 100 Kilowatt erzielt wird.

Durch die Konsolidierung der Prozesse erreicht das System bei der Rückverstromung von Wasserstoff einen elektrischen Round-Trip-Wirkungsgrad von bis zu 75 Prozent. Die thermische Energie, die nicht in Elektrizität umgewandelt wird, wird als Prozesswärme direkt in eine angeschlossene Biogasanlage ausgekoppelt, um dort den Vergärungsprozess kontinuierlich aufrechtzuerhalten.

Infrastrukturintegration und Testphase
In der aktuellen Ausbaustufe deckt die Anlage rund 3 Prozent des Energiebedarfs des Standorts Espelkamp ab. Der erzeugte Strom fließt direkt in die Fertigungs- und Verwaltungsprozesse der Werke 2, 3a, 3b und 7. HARTING nutzt diese Phase zur Erprobung unterschiedlicher Konfigurationen, um die optimale Speichergröße für eine zukünftige großtechnische Skalierung des Lastmanagements zu ermitteln.

Sven Oßenbrink, Vice President Corporate-Real-Estate-Management bei HARTING, erklärt hierzu, dass die Anlage über definierte Schnittstellen in das Energie- und Lastmanagement integriert ist, da diese Transparenz von der Stromaufnahme bis zur Rückspeisung für den sicheren Betrieb des Energiesystems von zentraler Bedeutung sei.

Schnittstellenkonfiguration und Komponentenübertragung
Die physische Verknüpfung der Teilsysteme innerhalb der Anlage wird über industrielle Schnittstellen realisiert. Hierbei kommen HARTING-Steckverbinder aus dem Han-Portfolio zum Einsatz, spezifisch Han-HPR-Gehäuse sowie Han-Modular-Einsätze.

Diese Komponenten sichern die Übertragung von Signalen, Daten und Leistung unter industriellen Umgebungsbedingungen. Der modulare Aufbau der Schnittstellen erlaubt es, unterschiedliche Übertragungsmedien in einem Gehäuse zusammenzuführen, was den Verkabelungsaufwand reduziert und die funktionale Flexibilität des Gesamtsystems steigert.

Redigiert von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI.

www.harting.com