Innerbetrieblicher Materialtransport mit solargewonnenem Wasserstoff und Brennstoffzelle

Geschlossener Energiekreislauf mit wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellensystem gelungen – völlig emissionsfrei und ohne jegliche CO₂-Erzeugung

DI Michael Schubert

Die Energieversorgung des österreichischen Unternehmens Fronius mit Standort in Sattledt, erfolgt zu 90%t über eine PV-Anlage und ein Biomasseheizwerk. Technologisches Highlight der innerbetrieblichen Logistik ist die solare Wasserstofftechnologie. Das Pilotprojekt HyLOG (Hydrogen Powered Logistic System) punktet mit einem wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellensystem, welches herkömmliche Antriebsbatterien ersetzt. Ziel dieses Vorhabens war die Realisierung einer emissionsfreien und effizienteren innerbetrieblichen Logistik in einem realen industriellen Anwendungsumfeld.

Fünf Logistikzüge sind im Einsatz, um den internen Transport in Sattledt zu bewerkstelligen und somit mehr als 600 Arbeitsplätze im 2-Stunden-Takt mit Material zu versorgen, Abb.1. Eines der dazu benötigten Fahrzeuge wurde im Rahmen des Projektes auf Antrieb mit solar erzeugtem Wasserstoff umgerüstet. Die bislang üblichen Blei-/ Säure-Batterien im Fahrzeug wurden durch die Fronius Energiezelle und eine Wasserstoffwechselkartusche, Abb. 2, als Treibstofftank ersetzt.

Die zeitintensive, mehrere Stunden dauernde Batterieladung entfällt zur Gänze und wird von einem nur wenige Minuten in Anspruch nehmenden Kartuschenwechsel abgelöst. Mit diesem Konzept ist die Umsetzung eines geschlossenen Energiekreislaufes gelungen – völlig emissionsfrei und insbesondere ohne jegliche CO₂-Erzeugung.

Emissionsfreier Kreislauf durch Brennstoffzellen-Prinzip
Eine werkseigene Photovoltaik-Anlage (615 kWp) versorgt das Unternehmen emissionsfrei mit Strom. Mithilfe des so gewonnenen PV-Stroms wird Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet. Pro Jahr werden dadurch 823 kg Wasserstoff erzeugt und dafür 10% der vom Unternehmen selbst gewonnenen Solarenergie aufgewendet. Die Speicherung des Wasserstoffs erfolgt in Tanks, in denen dieser auch über einen langen Zeitraum gelagert werden kann.

Der HyLOG-Flurförderzug wird über eine Wasserstofftankstelle betankt, an welcher der Wasserstoff komprimiert und mit rund 23 kWh Energie innerhalb von ca. drei Minuten in die 350-bar-Kartuschen abgefüllt wird. Zurzeit lassen sich damit mehr als 1.000 Tankfüllungen in einem Jahr durchführen. Bis zu fünf Schichten ist der HyLOG-Zug damit aktiv. Im Schlepper selbst kommt die Fronius Energiezelle zum Einsatz und wandelt den Wasserstoff effizient in elektrische Energie um. Auf diese Weise entsteht ein perfekter Energiekreislauf, CO₂– und emissionsfrei.

Vorteile:
Die Betankung bzw. der Kartuschenwechsel benötigen kaum Zeit und ersetzen somit die zirka achtstündige Batterieladephase. Der Schlepper schafft durch seine hohe Leistungsfähigkeit die doppelte Reichweite eines herkömmlichen Logistik-Systems, bei gleich bleibender Fahrleistung.