Tiefkälteanlagen für Wasserstofftankstellen
In Deutschland gibt es bereits knapp einhundert Wasserstoff-Tankstellen. Für die Betankung muss dieser auf minus 20 Grad Celsius bis minus 40 Grad Celsius abgekühlt werden. L&R hat Erfahrung mit der Projektierung der entsprechenden Kältetechnik. Je nach Einsatzprofil der Tankstelle bieten sich zwei Anlagenkonzepte an: Die Direktverdampfung und die Zwischenkühlung.
Dass der Wasserstoff bei der Betankung gekühlt wird, hat zwei Gründe: Durch die (adiabate) Verdichtung des Wasserstoffs im Fahrzeugtank können unzulässig hohe Temperaturen entstehen, und je kälter der Wasserstoff ist, desto schneller kann getankt werden. Die Kühlung muss daher nicht nur zentral, sondern auch möglichst nah am Fahrzeug, d.h. an der Zapfsäule (dem Dispenser) erfolgen.
Wie die Kälte erzeugt wird, hängt vom Betankungsprofil ab. Bei öffentlichen Tankstellen mit größerem und kontinuierlichem Bedarf an Wasserstoff bewährt sich – so die Erfahrungen von L&R – das Prinzip der Direktverdampfung bzw. Durchlaufkühlung. Die Kälteanlage, die entsprechend groß dimensioniert sein muss, kühlt dann direkt und bedarfsgerecht den Wasserstoff über einen H2-Wärmetauscher.
Wenn es sich um eine Tankstelle handelt, die nur zu bestimmten Zeiten oder eher unregelmäßig frequentiert wird, ist es wirtschaftlicher, wenn die Abkühlung des Wasserstoffs durch einen „Energiespeicher“ in Form von tiefkalter Spezialflüssigkeit erfolgt. Dieser Speicher wird in den Tankpausen von der Kältemaschine aufgeladen.
Hierfür benötigt man einen Zwischenkreislauf. Die Technik ist also aufwändiger, dafür kann aber eine Kälteanlage mit kleiner Leistung gewählt werden, was einen Preisvorteil zur Folge hat. Mit der Projektierung beider Anlagentypen hat L&R Erfahrung.
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