Die SWU Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm GmbH verfolgte im Rahmen des NIP die Entwicklung, Erprobung und den Einsatz von modularen Brennstoffzellensystemen.

Als Basis für das modulare Brennstoffzellensystem kam hier ein Stackmodul mit einer Leistung von ca. 1,5 kWel zur Anwendung. Bei diesem Stack handelt es sich um eine Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzelle mit metallischen Bipolarplatten der Fa. Reinz/DANA. Durch die Möglichkeit der Parallelschaltung von bis zu vier der sogenannten Stromerzeugermodule kann damit nun eine Gesamtleistung von etwa 4 bis 5 kW erreicht werden. Komplettiert wird das Brennstoffzellensystem mit den Komponenten zur Kühlung der Stacks, wie etwa der Wasser/Luft-Wärmetauscher und ein separates Kühlmodul zur Regelung des Kühlkreislaufs. Die Steuerung des gesamten Systems, und somit aller Module, übernehmen hierfür eigens entwickelte Steuergeräte. Damit das Thema Sicherheit nicht zu kurz kommt, wurde während der Entwicklungsphase, in Abstimmung mit dem TÜV Süd, eine Gefährdungsbeurteilung erstellt und alle daraus resultierenden Ergebnisse in der anschließenden Realisierung berücksichtigt.

Als Einsatzfelder für das modulare Brennstoffzellensystem können sowohl mobile Plattformen als auch stationäre Anwendungen herangezogen werden. Als konkrete Anwendung des modularen Brennstoffzellensystems wurde bei der SWU eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) entwickelt und selbst errichtet, die mit zwei Stromerzeugermodulen ausgerüstet ist. Die USV-Anlage wird zukünftig als Demonstrationsobjekt, zum Thema Unterbrechungsfreie Stromversorgung mittels Brennstoffzelle der Hochschule Ulm für Lehrzwecke zur Verfügung gestellt. In die USV-Anlage integriert ist ein Wechselrichter (~230 V) mit 2,5 kW Dauerleistung.

In einer weiteren Anwendung zum Einsatz von modularen Brennstoffzellensystemen hat die SWU ein Elektroboot mit bereits installierter Brennstoffzellentechnik erworben, mit dem Ziel, eine kommerzielle Personenbeförderung auf der Donau in Ulm/Neu-Ulm zu ermöglichen. Hierfür war es nun erforderlich, die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen und die Zulassungsfähigkeit mit den örtlichen Behörden sowie mit Germanischer Lloyd zu entwickeln. Im Zuge dieser Abstimmungen stellte sich jedoch heraus, dass die Aussicht auf einen späteren kommerziellen Schiffsbetrieb nur zu erreichen ist, wenn die eingekaufte Technik mit erheblichem Umbau und großem zeitlichen Engagement angepasst wird. Die hierfür erforderlichen Arbeiten wurden in einem Zeitraum von ca. 18 Monaten etwa zu 90 % umgesetzt und dann nicht mehr weiterverfolgt. Aufgrund der Auflagen bezüglich Sicherheitsvorkehrungen und auch der damit verbundenen Bedienung des Brennstoffzellenbootes war ein späterer kostendeckender Einsatz nicht mehr zu erwarten.

Die SWU hat nun während der Projektlaufzeit im Grunde alle Phasen der Produktentwicklung von Brennstoffzellensystemen durchlaufen und auch die speziellen Herausforderungen beim Einsatz dieser Technologie kennengelernt. Aufgrund von geänderten Rahmenbedingungen, u. a. im Energiesektor, wird sich die SWU nicht mehr aktiv und in dieser Form mit der Brennstoffzellentechnik befassen können.

Funding Code
03BS216

Partner Start of term End of term Funding amount
SWU Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm GmbH01.09.1031.10.16714,598.00 €
714,598.00 €