ABB, Sintef testet Wasserstoff-Brennstoffzellen

Bild: ABB

Das norwegische Unternehmen Sintef Ocean und ABB Marine werden zwei 30-kW-Wasserstoffbrennstoffzellen einsetzen, die im Labor eingerichtet wurden, um den Betrieb und die Steuerung eines kompletten Schiffsantriebssystems in einer Megawatt-Antriebsanlage zu modellieren.

"ABB und Sintef Ocean führen bahnbrechende Forschungen durch, um die Realisierbarkeit von Brennstoffzellen als Energiequelle für den Antrieb von Hauptschiffen zu testen. Das neue Forschungsprojekt soll die Antworten liefern, die erforderlich sind, um die Brennstoffzellentechnologie in dem Umfang zu liefern, der für den kommerziellen Einsatz von und erforderlich ist Passagierschiffe ", sagte eine Pressemitteilung.

Bei der Testmethode, die im Trondheimer Labor von Sintef Ocean entwickelt werden soll, werden zwei 30-kW-Brennstoffzellen eingesetzt, die den Betrieb und die Steuerung eines kompletten Schiffsantriebssystems in einer Megawatt-Antriebsanlage modellieren.

Die eigene ABB-Software zusammen mit den Schiffssimulatoren von Sintef Oceans wird verschiedene Lastprofile und Kombinationen von Diesel / Batterie / Brennstoffzellen imitieren und wiedergeben und in einer verkleinerten Laborumgebung getestet.

In den Versuchen werden mehr als nur die technischen Aspekte der Vergrößerung und Optimierung von Brennstoffzellen / Batterie-Kombinationen untersucht.

"Sintef leistet einen Beitrag zur Versorgung mit Wasserstoff und zur Infrastruktur, während ein Testlabor ABB und Sintef Ocean die Möglichkeit bietet, die interne Kompetenz für die Integration, Steuerung und Sicherheit der Brennstoffzellentechnologie in maritimen Anwendungen zu erhöhen", sagt Anders Valland, Forschungsmanager von maritime Energiesysteme bei Sintef Ocean. "Sintef verfügt über umfassende Fähigkeiten in Bezug auf Brennstoffzellentechnologie, maritime Energiesysteme, elektrische Energiesysteme und Leistungselektronik, was uns die Entwicklung innovativer Lösungen ermöglicht."

„Die Brennstoffzellentechnologie reift schnell. Es wird erwartet, dass diese Versuche eine Plattform bieten, auf der Brennstoffzellen aufbauen können, damit sie im maritimen Sektor eine Position einnehmen können, die mit fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig ist “, sagt Jostein Bogen, Produktmanager für Energiespeicher und Brennstoffzellen bei ABB Marine & Häfen. "In einer kontrollierten Umgebung Unbekannte zu finden und damit umzugehen, anstatt Überraschungen an Bord eines Schiffes zu riskieren, wird für diese Prozesse von zentraler Bedeutung sein."

Ein weiteres wichtiges Ziel wird sein, zu ermitteln, wie die Steuerung von Brennstoffzellenanlagen in Kombination mit Energiespeicherung verbessert werden kann und wie Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Brennstoffzellenstapeln optimiert werden können.

„Wir werden nach den entscheidenden und praktischen Lösungen suchen, um die Brennstoffzellentechnologie für den Hauptantrieb zu entwickeln“, sagt Kristoffer Dønnestad, Entwicklungsingenieur bei ABB Marine & Ports, Trondheim. "Die Forschung wird sich nicht nur auf den Kraftstoffstrom und das Kraftstoffhandling konzentrieren, sondern auch darauf, wie eine Infrastruktur für das Bunkern von Wasserstoffschiffen aussehen könnte."

Das Labor in Trondheim war eine wichtige Forschungsressource für ABB. Es bietet einen Schwerpunkt für die Erforschung der feinen Details seiner Konstruktionsinnovationen und trägt dazu bei, die fortschrittlichsten maritimen Technologien, einschließlich ABB Onboard DC GridTM, auf den Markt zu bringen.

Mit Wasserstoff als Brennstoff trennen die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEM) Elektronen und Protonen, wobei Protonen durchgelassen werden und Elektronen als elektrische Leistung verwendet werden. Wasserstoff wird ohne Verbrennung direkt in Strom und Wärme umgewandelt. PEM-Brennstoffzellen arbeiten bei einer niedrigeren Temperatur, sind leichter und kompakter als ihre Gegenstücke aus Festoxid.

ABB ist ein Vorreiter bei der nachhaltigen maritimen Mobilität in den Bereichen Energieversorgung, Schutz, Steuerung und Installation von Elektrofahrzeugen. Es war auch eng an Fährprojekten beteiligt, bei denen Batterieenergie über kurze Entfernungen eingesetzt wird, oder bei Hybridkraftwerken, um die Effizienz der Schiffe zu optimieren. Die Batterieleistung wird sicherlich entscheidend sein, um das norwegische Ziel für Null Schiffsemissionen in den Fjorden ab 2026 zu erreichen, so Bogen.

Bogen ist überzeugt, dass die Tiefseeschifffahrt bis 2050 nicht auf die verbrennungsfreie Erzeugung von Strom, Wärme und sauberem Wasser warten muss. "Durch die Nutzung erneuerbarer Energien zur Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellen und von gespeicherter Energie für Batterien kann die gesamte Kette sauber sein", sagt er.