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HZwei - Autarke Stromversorgung im Freien

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Autarke Stromversorgung im Freien
Aus dem Labor in den Alltag

Eine zuverlässige autarke Energieversorgung gewinnt in vielen Bereichen zunehmend an Bedeutung. Bei der lückenlosen Erfassung von Kenndaten, bei der Überwachung sensibler Messdaten oder bei der Speicherung wichtiger Informationen ist Zuverlässigkeit oberstes Gebot. Neue Techniken bieten hier ungeahnte Möglichkeiten. Das gilt speziell für das EFOY-Outdoor-System, das udomi – competence in fuel cell systems mit Sitz in Neuenstein entwickelt hat.

Das EFOY-Outdoor-System ist insbesondere für die Stromversorgung von netzfernen Applikationen im Freien geeignet. Potentielle Anwendungsgebiete sind die autarke Stromversorgung von Messstationen (z. B. Wetterstationen, Talsperren), Telekommunikationsanlagen (z. B. Funkstationen) und Überwachungssystemen (z. B. Baustellenkameras). Nach Angaben von Udo Michelfelder, Inhaber von udomi, hat sich ein erstes Exemplar bereits am Rhein bewährt, wo eine Station zur Pegelstandsmessung auch im Winterhalbjahr kontinuierlich Messdaten aufnehmen kann.

Udo Michelfelder präsentierte sein System auf der f-cell 2006
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Quelle: Peter Sauber Agentur / Mark Hindley

PV-Modul + Brennstoffzelle + Akku

Konventionelle Lösungen, die aus einer Photovoltaik-Anlage (PV) kombiniert mit Bleiakkumulatoren bestehen, liefern im Winter mitunter nicht ausreichend Energie. Die reduzierte Sonneneinstrahlung kann zu einer Tiefentladung der Akkumulatoren führen, wodurch die Energieversorgung zusammenbricht. Das EFOY-Outdoor-System bietet durch den zusätzlichen Einbau einer Brennstoffzelle die Möglichkeit einer kontinuierlichen Energieversorgung.

Das Herzstück dieser mittlerweile in der zweiten Generation vorliegenden Outdoor-Anlage ist das EFOY-Brennstoffzellensystem (Energy FOr You) von Smart Fuel Cell aus Brunnthal. Ausgerüstet mit einem zehn Liter fassenden Methanolkanister liefert diese Brennstoffzelle bis zu neun Kilowattstunden (760 Ah bei 12 V) und weist eine höhere Energiedichte auf als vergleichbare Batterien. Das Modul verfügt auf der Rückseite über jeweils einen Anschluss für ein Solarmodul sowie für elektrische Verbraucher.

Es eignet sich für die netzferne Stromversorgung von Anwendungen mit einem mittleren Leistungsbedarf von 1 bis 65 Watt. Um diese Bandbreite abdecken zu können, wird entweder die EFOY 600 mit 25 W Nennleistung, die EFOY 1200 mit 50 W oder die EFOY 1600 mit 65 W in die wetterfeste Aluminiumbox eingebaut. Durch die Integration von Bleibatterien, die als Pufferspeicher fungieren (z. B. 90 Ah), sollen auch Lastspitzen von mehr als 100 Watt bewältigt werden können. Deren Einbau schlägt allerdings allein mit 31 kg zu Buche, so dass 50 kg Gesamtgewicht schnell erreicht sind.

Je nach Sonneneinstrahlung und Betriebsdauer der Brennstoffzelle reichen die Tankpatronen, die es als 5-l-, 10-l- und 28-l-Kartuschen gibt, für ein bis sechs Monate. Eine Präsenz vor Ort ist dadurch nur selten notwendig, da die Kommunikation via PC, LAN/WLAN oder GSM/GPRS erfolgen kann. Bei niedrigem Methanolstand informiert das System den Betreiber automatisch via E-Mail oder SMS.

Entworfen hat diese Outdoor-Box Udo Michelfelder, Inhaber von udomi, der sich unter dem Slogan „competence in fuel cell systems“ mit portablen Brennstoffzellensystemen in jeglichem Leistungsbereich - von Milliwatt- bis zur Kilowatt-Klasse - beschäftigt. Der Focus liegt auf der Planung sowie dem Vertrieb von Brennstoffzellen-Systemen und -Komponenten.

Zertifiziert vom TÜV Süd

Die EFOY-Brennstoffzellen haben diesen Sommer im August die Zertifizierung vom TÜV Süd erhalten. Seitdem tragen sie die achteckige Prüfplakette, die eine Überprüfung der Brennstoffzelle auf Sicherheit seitens des TÜV bescheinigt. Jens Fleitmann, Manager für Alternative Energien der TÜV SÜD Industrie Service GmbH, erläutert: „Die Aspekte der Sicherheit und Zuverlässigkeit gewinnen gerade dann an Bedeutung, wenn Brennstoffzellensysteme einem breiteren Nutzerkreis zugänglich gemacht werden und den Weg aus den Laboren in den normalen Alltag finden.“ Das neue Prüfzeichen Fuel Cell System bestätigt, dass diese Module nach dem aktuellen Normentwurf DIN IEC 62282-5 sicher betrieben werden können.

Produktdesigner entwirft Jack

Als kleiner Bruder dieser Outdoor-Box könnte der mobile Stromerzeuger Jack bezeichnet werden, den der Produktdesign-Studenten Gilbert Robel entworfen hat. In seiner Diplomarbeit konzipierte Robel ein Brennstoffzellensystem, das vom Format der Größe einer Kabeltrommel entspricht (Ø = 40 cm), einfach zu transportieren ist (7 kg) und für elektrische Energie abseits der öffentlichen Stromnetze sorgen soll – drinnen wie draußen. Im Inneren des Gerätes befindet sich eine methanolbetriebene Brennstoffzelle, die für vier bis fünf Stunden Strom liefert - allerdings bisher nur in der Theorie. Vorerst existiert das Konzept nur auf dem Papier. Zum Anfassen liegt zunächst nur das robuste Gehäuse vor.

Die 230- und 12-V-Anschlüsse von Jack sollen stets für den richtigen Anschluss sorgen

Quelle: G. Robel

Der Designer von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (Fachbereich Gestaltung) zeigt sich überzeugt, dass Jack sowohl für Filmleute als auch für Camper und Urlauber ein hilfreicher Energieversorger für Kühlbox oder Laptop sein kann. Um seine Idee in die Praxis umsetzen zu können, versucht er momentan, Kontakt zu potentiellen Herstellerfirmen aufzunehmen.

www.udomi.de, www.efoy.de, www.gilbertrobel.de

Autor: Sven Geitmann, erschienen in der HZwei, November 2007




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