Während die Welt auf eine kohlenstofffreie Zukunft hinarbeitet, wächst die Nachfrage nach Wasserstoff-Brennstoffzellen (H2-BZ) – denn sie haben das Potenzial, neue Anwendungen in Industrie und Energieerzeugung zu erschließen. Dank ihrer Skalierbarkeit sind Brennstoffzellen-Stacks eine flexible und zukunftsweisende Lösung, deren Einsatzbereiche vom Ersatz von Verbrennungsmotoren in Elektrofahrzeugen bis hin zu großen Multi-Megawatt-Anlagen reichen, die Strom direkt in das Versorgungsnetz einspeisen.
So vielversprechend ihre Eigenschaften auch sind, weisen viele Brennstoffzellensysteme erhebliche Verluste in der Energiewertschöpfungskette auf. Der Einsatz der richtigen gelöteten Plattenwärmetauscher (BPHE) von SWEP an der richtigen Stelle kann einen Beitrag zur Minimierung dieser Verluste leisten. Wir stehen unseren Kundinnen und Kunden mit Rat und Tat bei der Entwicklung innovativer Lösungen zur Seite, mit denen sie das volle Potenzial der neuen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologien ausschöpfen können.
H2-BZ können sowohl zur Stromerzeugung als auch zum Ausgleich des Stromnetzes eingesetzt werden. In den folgenden Anwendungsbereichen sind sie besonders wirksam:
Die gelöteten Plattenwärmetauscher von SWEP spielen eine wichtige Rolle beim Wärmemanagement von Wasserstoff-Brennstoffzellen und können einen erheblichen Einfluss auf deren elektrischen Umwandlungswirkungsgrad, Langlebigkeit und Betrieb haben. Die BPHE-Systeme von SWEP sind insbesondere bei Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) von entscheidender Bedeutung für die Einhaltung eines engen Betriebstemperaturbereichs (zwischen 60 °C und 85 °C) sowie für die angemessene Kühlung des Brennstoffzellen-Stacks.
Die gelöteten Plattenwärmetauscher von SWEP halten während des gesamten Betriebs einen konstanten Druck aufrecht und zeichnen sich durch einen sehr geringen Druckabfall aus. Und da sie zu 100 % aus reinem Edelstahl bestehen, sind sie auch äußerst korrosionsbeständig, was das Risiko einer Verunreinigung des deionisierten Wassers im System ausschließt.
Seit mehr als einem Jahrzehnt beliefert SWEP die Hersteller von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) mit kupferfreien Plattenwärmetauschern für die Stack-Kühlung und die Wärmerückgewinnung aus Abgasen. Wir stellen auch BPHE-Systeme mit einer großen Bandbreite an Kapazitäten für Brennstoffaufbereitungsanlagen bereit.
Wasserstoff ist für die globale Industrie unerlässlich. Er kann als Kraftstoff für Schwerlast- und Materialumschlagfahrzeuge sowie für den Fernverkehr, einschließlich Bus, Bahn, Flugzeug und Schiff, verwendet werden. Darüber hinaus ist Wasserstoff auch ein wichtiger Rohstoff für die Industrie, z. B. für Raffinerien und die Stahlherstellung, und steht im Zentrum der Energieerzeugung mit Wasserstoff-Brennstoffzellen (H2-BZ).
Wenn Wasserstoff als Kraftstoff eingesetzt wird, fungiert er als Energieträger, ähnlich wie Elektrizität. Außerdem kann Wasserstoff, genauso wie Strom, mit treibhausgasneutraler Energie, wie Sonnen- und Windenergie, erzeugt werden. Während der Produktionsspitzen kann überschüssiger erneuerbarer Strom zur Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse genutzt werden. Dieser Wasserstoff kann dann in stationären Brennstoffzellen zur Energieerzeugung eingesetzt oder als komprimiertes Gas, als kryogene Flüssigkeit oder als eine der zahlreichen schwach gebundenen Hydridverbindungen gespeichert werden.
Die Elektrolyse, bei der Wasser durch Einwirkung von elektrischem Strom in einzelne Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle aufgespalten wird, ist eine vielversprechende Möglichkeit zur Erzeugung von kohlenstofffreiem Wasserstoff. Die Größe von Elektrolyseuren, in denen die Elektrolyse stattfindet, reicht von kleinen Geräten in haushaltsüblicher Größe bis hin zu großen, zentralisierten Produktionsanlagen. Damit der Wasserstoff jedoch wirklich kohlenstofffrei ist, muss der für die Elektrolyse verwendete Strom aus erneuerbaren oder kohlenstofffreien Quellen stammen.
Die Reinheit des durch Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs steht in direktem Zusammenhang mit der Temperaturregelung des Elektrolysebehälters und des Umlaufvolumens des Elektrolyts. Das All-Stainless-Sortiment der gelöteten Plattenwärmetauscher von SWEP lässt sich an unterschiedliche Elektrolytkonzentrationen anpassen und ist darüber hinaus ideal für die Kühlung und Rückgewinnung von Hochtemperaturgasen geeignet.