Aufbau und Funktionsweise der Druckelektrolyseanlage

Vereinfachtes Anlagenschema, Lehrstuhl Kraftwerkstechnik BTU Cottbus-Senftenberg

Die Elektrolyseanlage besteht aus einem Elektrolysemodul, zwei Gasseparatoren mit integrierter Prozess- und Kühlwasserversorgung, einer Wasserstoffreinigungsanlage, sowie einer vorgeschalteten Demineralisierungsstufe für das Prozessmedium Wasser. Des Weiteren sind als Versorgungssysteme eine Elektrolytstation, ein Kühlsystem, sowie eine Stickstoff- und Steuerluftversorgung vorhanden. Die Stromversorgung wird mittels Transformators und Gleichrichter gewährleistet. Die untere Abbildung zeigt schematisch den Aufbau der Elektrolyseanlage.

Die Versorgung der Elektrolyseanlage erfolgt über einen Transformator für Drehstrom. Je nach Bedarf kann die Leistung stufenlos zwischen 0 und 150 % der Nominalkapazität (0..3000 A) geregelt werden.

Das Elektrolysemodul wurde in einer gekapselten Bauform ausgeführt. Der in der Druckkapsel eingebettete Stack ist umgeben von demineralisiertem Wasser. Sowohl der Druck im Stack, als auch der Druck des ihn umgebenden Wassers ist durch die gewählte Prozessführung annähernd identisch. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau des Stacks nach dem bewährten Filterpressenprinzip eines atmosphärischen Elektrolyseurs und senkt somit die Kosten des Stacks im Vergleich zu bisherigen Druckstacks ohne Kapsel. Des Weiteren erhöht sich die Eigensicherheit des Elektrolyseurs. Dies führt zum Wegfall der Ex-Schutz-Zone und senkt somit die Kosten der Nebenkomponenten.

Druckelektrolyseanlage, Lehrstuhl Kraftwerkstechnik BTU Cottbus-Senftenberg

H₂-Tank, Lehrstuhl Kraftwerkstechnik BTU Cottbus-Senftenberg

Druckelektrolyseanlage, Lehrstuhl Kraftwerkstechnik BTU Cottbus-Senftenberg