Wasserstoff-Füllanlagen, also Anlagen zur Befüllung von Pkw, Busse, Lkw oder Abfüllanlagen für Trailer, Container oder Schiffe, haben eines gemeinsam: Ihre thermodynamischen Prozesse beeinflussen maßgeblich die Verteilung von Verunreinigungen im System. Besonders Wasser als Kontaminant steht dabei im Fokus.
Die ISO 14687 (DIN EN 17124) legt für Wasserstoff, der in Brennstoffzellen eingesetzt wird, strenge Grenzwerte für 13 verschiedene Stoffe/Kontaminanten (exkl. Partikel) fest. Für Wasser liegt dieser aktuell bei 5 ppm. Messungen des ZBT an mehr als 20 Tankstellen zeigen, dass Wasser regelmäßig in Konzentrationen auftritt, die diesen Wert erreichen oder überschreiten. Dies hat Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Anlagen, etwa durch das Auskondensieren und Gefrieren in Leitungen, Speichern oder Armaturen.
Die Untersuchungen haben zudem gezeigt, dass die Wasserverteilung in der Anlage stark von Druck, Temperatur und Betriebsstrategie abhängt und die gemessenen Werte am Abgabepunkt häufig nur eine Momentaufnahme darstellen. Ein umfassendes Verständnis der dynamischen Prozesse ist daher notwendig. Daher wird das HRS-Modell um die Möglichkeit erweitert, Berechnungen mit feuchtem Wasserstoff, um die zeit- und ortsaufgelöste Verteilung von Wasser in Füllanlagen zu analysieren, damit Kondensation, Taupunktverschiebungen und Anreichungsprozesse bestimmt werden können. Es wird also die gasförmige Beladung des Wasserstoffes mit Wasser dargestellt. So können Akkumulations- und Ausfällungspunkte sowie kritische Betriebspunkte identifiziert und Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.
HRS-Modell bietet eine übersichtliche Benutzeroberfläche. (zum Vergrößern anklicken)
Prozesskette, die HRS-Modell abdeckt (zum Vergrößern anklicken)
HRS-Modell ist ein neues, kostenfreies Simulationstool zur Berechnung und Modellierung von Wasserstoff-Befüllanlagen.
