Das Projekt H2home Stationäre Strom- und Wärmeversorgung mit wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen-BHKW

摘要

Das Ziel von„H2home" war die Entwicklung eines integrativen Systems mit 5 kW elektrischer Leistung zur hocheffizien-ten Nutzung von elektrischer Energie, Wärme- und Kälteenergie, bereitgestellt auf Basis von 100% grünem Wasserstoff, Dieses System ist charakterisiert durch: 1. ein H_2-BHKW auf Basis von Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen (NT-PEM-BZ), 2. ein H_2-basiertes Wärmeerzeugermodul inkl. Brennwertnutzung, 3. eine leistungselektronische Verbundlösung zur parallelen Nutzung der elektrischen Energie auf AC und DC Level Durch den systemischen Projektansatz wurde die bestmögliche Gebäudeintegration zur Erzielung einer maximalen Effizienz bei der Nutzung der bereitgestellten elektrischen (AC und DC) und thermischen Energie angestrebt. Anwendungsobjekte vor allem im Gewerbe, Handel-, Dienstleistungsbereich wurden intensiv auf Ihren Energiebedarf analysiert und es wurde der Nachweis des wirtschaftlichen Einsatzes dieser Technologie anhand eines Referenzgebäudes erbracht. Weiterhin wurde das Ziel eines elektrischen System-Wirkungsgrades (netto) von 50 % erreicht. Auch über den gesamten Arbeitsbereich ist der System-Wirkungsgrad recht homogen und unterliegt keinen großen Schwankungen. Im dynamischen Betrieb konnten hinreichend hohe Laständerungsgeschwindigkeiten erreicht werden, die für die Gebäudeenergieversorgung mehr als ausreichend sind. Das Systemkonzept und dessen Umsetzung erfüllt die gesetzlichen Anforderungen und ist für eine spätere Produktion auf Grund seines modularen Konzeptes gut geeignet. In Kooperation mit dem Projekt „H_2-Netz" wurden spezifische Schnittstellenprobleme der Wasserstoffnutzung in Gebäuden projektübergreifend gelöst. Zu den Schnittstellenproblemen zählen vor allem Fragen zum H_2-Gasanschluss (Druckniveau, Qualität, Sicherheit) und die Odorierung von Wasserstoff bzw. die Auswirkungen des odorierten Wasserstoffs auf die PEM-BZ.