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O+P Fluidtechnik 11-12/2020

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O+P Fluidtechnik 11-12/2020

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN VENTILTECHNIK SO TANKT MAN WASSERSTOFF Für die Nutzung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge bedarf es einer zügigen und sicheren Betankungstechnik. Die mobile Wasserstofftankstelle „WyRefueler“ arbeitet dafür mit pneumatisch angesteuerter Ventiltechnik. Wasserstoff gilt als umweltfreundlicher Energieträger der Zukunft. Der mit regenerativen Energietechnologien hergestellte Treibstoff ist sehr flexibel einsetzbar. Er lässt sich gut transportieren sowie speichern. Bei der Verwendung von Wasserstoff in Brennstoffzellen entstehen keine umweltrelevanten Abgase, sondern nur Wasser. Das interreg-unterstützte Projekt H2Share fördert den Wasserstoffeinsatz. Es soll einen praxisgerechten Beitrag zur Reduzierung der Emissionen durch den Schwerlastverkehr leisten. Im Rahmen des Projektes entwickelte Wystrach den WyRefueler – eine mobile Wasserstofftankstelle, die derzeit in internationalen Praxiseinsätzen getestet wird. Beim Füllen der Treibstoff-Container und beim eigentlichen Tankvorgang leisten unter anderem Ventile einen wichtigen Beitrag. Als Partner im H2-Share-Projekt hat die Wystrach GmbH als Spezialist für Hochdruckgase mit dem WyRefueler eine mobile Wasserstofftankstelle entwickelt. Das anwenderfreundliche und zugelassene System wird mit einem umfangreichen Beratungs- und Service-Paket geliefert und kann nach entsprechender Schulung eigenständig betrieben werden. Es eignet sich für die 350-bar-Betankung unterschiedlicher Nutzfahrzeuge, angefangen von LKWs und Transportern im Logistikbereich über Baumaschinen bis hin zu wasserstoffbetriebenen Bussen und Bahnen. Autor: Werner Bennek ist Field Segment Manager Hygienic bei Bürkert Fluid Control Systems in Ingelfingen 34 O+P Fluidtechnik 2020/11-12 www.oup-fluidtechnik.de

VENTILTECHNIK 01 WyRefueler ist eine Tankanlage mit niedrigem Energieverbrauch für die Befüllung von Wasserstoff-Tanksystemen. Jedes druckwasserstoffbetriebene Fahrzeug kann damit betankt werden 02 Die Pneumatik-Schaltschränke bieten ausreichend Platz für das dezentrale IO-System und einen kompakten Ventilblock mit den erforderlichen Ex-i-Ventilen 02 01 Das zweiteilig aufgebaute System besteht aus einem Tankcontainer als Hauptspeicher für den Wasserstoff und dem eigentlichen Tankstellencontainer. An letzterem erfolgt die Betankung der Fahrzeuge. Beide Komponenten können mit einem ADR-Auflieger transportiert werden. Der Tankcontainer mit einem Nutzvolumen von 313 kg enthält Wasserstoff in 54 Spezial-Behältern mit je 350 l Fassungsvermögen mit einem Druck von typischerweise 300 bar. Der Tankstellencontainer hat einen Pufferspeicher von 88 kg bei einem Druck von 500 bar, einen Wasserstoffverdichter sowie eine automatische Drucksteuerung für die optimale Betankung. Die Entnahmekapazität liegt bei 180 kg pro Tag. Bei Bedarf ist eine Erweiterung auf bis zu 360 kg zulässig. Beide Container werden miteinander über Schnittstellen für Steuerungstechnik, Medienfluss und Druckluft verbunden. VENTILTECHNIK STEUERT PRÄZISE BETANKUNG Entscheidend für die zügige und sichere Betankung von Wasserstoff, ist der richtige Druckausgleich. Das gilt auch, wenn der Tankcontainer beim Füllwerk mit Wasserstoff befüllt wird. Um all diese Fälle abbilden zu können, sorgen pneumatisch angesteuerte Ventile für die optimale Verteilung des Wasserstoffs in den Behältern des Containers. Zur weiteren Technik zählen Sensoren, z. B. für Temperatur und Druck, entsprechende IO-Systeme und die Pneumatik-Ventile, die die medienführenden Ventile präzise schalten und so für den richtigen Druckausgleich sorgen. Alle Komponenten müssen im mobilen Einsatz sowohl bei Sommerhitze als auch bei Kälte im Winter zuverlässig funktionieren und zudem ATEX-konform untergebracht sein. „Da die Platzverhältnisse in den Containern begrenzt sind, darf die verbaute Technik möglichst wenig Raum beanspruchen, denn den Platz wollen wir natürlich in erster Linie für Wasserstoffkapazität nutzen und nicht für Schaltschränke“, erklärt Gerwin Müskens, Technischer Produktdesigner bei Wystrach. Bei der Steuerung und dem dezentralen Peripheriesystem entschied sich Wystrach für Siemens (Simatic ET 200 iSP). Die Suche nach einer passenden Ventiltechnik führte zu Bürkert Fluid Control Systems. Die Fluidikspezialisten seien in diesem Umfeld zu Hause und überzeugten Müskens durch ihr entsprechendes Knowhow. Hinzu kamen aber noch weitere Gründe: Bürkert verfügt über ein breitgefächertes Sortiment an Pneumatikventilen. Zudem sind alle notwendigen Komponenten in ATEX-konformen, anschlussfertigen Schaltschränken einbaubar. „Die Komplettlösung aus einer Hand hat uns genauso überzeugt wie der intensive Austausch und die gute Zusammenarbeit in der Entwicklungsphase“, erinnert sich Müskens. TRANSPORTIERBARE TANKSTELLE Die Pneumatik-Schaltschränke für den Einsatz in der jeweiligen Ex-Zone sind so schlank wie möglich ausgelegt. Trotzdem bieten sie ausreichend Platz für das dezentrale IO-System und einen kompakten Ventilblock mit den erforderlichen Ex-i-Ventilen vom Typ 6518, die auf einer Profilschiene montiert und auf dem Siemens ET200iP verdrahtet sind. Hinzu kommen Notaus- und Vorsteuerventile. Ebenfalls in den ATEX-Schaltschränken untergebracht, ist die notwendige Peripherie inklusive der vorgesteuerten Magnetventile. Mithilfe der Magnetventile lassen sich große Durchflussmengen steuern. Außerdem arbeiten sie ohne ständigen Luftverbrauch und bieten eine geringe elektrische Leistungsaufnahme. Das Konzept des Schaltschrankbaus hat die Anforderungen des Hochdruckspezialisten von Wystrach erfüllt. Auch für Details, wie das Bedienterminal der Tankstelle, hat Bürkert ein ATEX-konformes Gehäuse „nach Maß“ konzipiert, gefertigt und mit entsprechendem Zertifikat geliefert. Weitere gemeinsame Projekte sind deshalb für die Zukunft nicht ausgeschlossen. Fotos: Aufmacher, 01: Wystrach; 02: Bürkert Fluid Control Systems www.buerkert.de www.wystrach.gmbh www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2020/11-12 35

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