Verfügbarkeitssicherung im Telekom-Festnetz

Die im Rahmen dieser Demonstrationsvorhaben zum Einsatz kommende neue Brennstoffzellensystemtechnik soll die konventionellen Gleichrichtersysteme ersetzen und zusätzlich in ein virtuelles Regelkraftwerk zur Erzeugung von Minutenreserve eingebunden und zur Spitzenlastreduzierung eingesetzt werden. Ein weiteres Ziel ist die Integration der Einzelkomponenten und die Optimierung des Gesamtsystems mit dem Fokus auf Effizienzsteigerung, Kostensenkung sowie Senkung des CO₂-Ausstoßes.

Realisiert wurden fünf Teilprojekte mit unterschiedlichen PEM-Brennstoffzellensystemen, in denen nachgewiesen werden konnte, dass diese Systeme technisch für die vier vorgesehenen Betriebsfälle (Standby, Backup, Minutenreserve, Spitzenlast) geeignet sind. Neben der Planung und Integration stellten insbesondere die Inbetriebnahme der Brennstoffzellen- Systeme sowie die Aufnahme/Dokumentation der Betriebszustände eine Herausforderung dar. Hier wurde die wissenschaftliche Begleitung und Auswertung durch das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) sichergestellt.

Während der Projektlaufzeit konnten sowohl provozierte wie auch reale Bedarfsfälle, wie z. B. unterbrechungsfreie Versorgungsübernahme bei einem Ausfall im vorgelagerten Energienetz, wie geplant abgedeckt werden. Die Systeme sind vom Servicepersonal gut und sicher zu bedienen. Entsprechende Schulungskonzepte wurden von WBZU GmbH erstellt.

Die Ergebnisse aus dem Betrieb mit dem virtuellen Regelkraftwerk für Minutenreserve und der Spitzenlastreduzierung können in der Gestaltung künftiger virtueller Kraftwerke und dezentraler Energieerzeugungssysteme einfließen. Aufgrund der geringen elektr. Leistung der Einzelsysteme ist die Teilnahme am Regelenergiemarkt hier jedoch nur in einem Poolingverfahren möglich.

Technik und Qualität der Brennstoffzellensysteme konnten durchgängig überzeugen. Die Wirtschaftlichkeit bleibt hingegen eine Herausforderung. Optimierungspotenzial besteht sowohl bei Herstell- als auch Betriebskosten.

Ökonomisch sinnvoll erscheint der Einsatz von Brennstoffzellenanlagen für Backup-Anwendungen z. Zt. weiterhin nur in Nischenanwendungen. Hier wirken sich bestimmte Anforderungskonstellationen positiv auf eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aus. Z.B. bei einem kleinen Leistungsbedarf und hohem Anspruch an die Reservezeit stehen die Brennstoffzellen eher im Wettbewerb zu dieselgestützten Netzersatzanlagen als zu Batteriesystemen.