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Warum eigentlich Wasserstoff-Tankstellen?

18.09.2018

Bohlen & Doyen errichtet zurzeit die erste Wasserstofftankstelle des Unternehmens in Hamburg Moorfleet. Die Errichtung erfolgt in Kooperation mit AirProducts and Chemicals, Inc. Warum wagt sich ein Unternehmen wie Bohlen & Doyen in diesen neuen, sehr kompakten Markt mit scheinbar übermächtiger Konkurrenz? Welche Gründe bewegen die Mitarbeiter, sich dieser neuen Herausforderung zu stellen?

Die Gründer der Bohlen & Doyen GmbH, Herr Doyen und Herr Bohlen, haben sicherlich vor 60 Jahren nicht darüber nachgedacht einmal Wasserstofftankstellen zu bauen, dennoch zeigte sich schon damals das Interesse an Innovationen des Unternehmens. Durch ein stetiges Wachstum ist es Bohlen & Doyen gelungen, zu einem relevanten Player in den nationalen Märkten des Rohrleitungs-, Wasser- und Anlagenbaus aufzusteigen. Auch in den Bereichen Horizontalbohrtechnik, Tankstellentechnik, Tankstellenservice, Biogasservice sowie Seekabellegung konnte sich Bohlen & Doyen positionieren. Bohlen & Doyen war maßgeblich an der Realisierung der Biogaseinspeiseanlagen beteiligt und hat einen großen Anteil zum Aufbau des Erdgastankstellennetzes in Deutschland, Niederlande und Belgien beigetragen. Durch die Offshore-Abteilung ermöglicht Bohlen & Doyen den Energietransfer der Offshore Windparks auf das Festland und verbindet die Knotenpunkte durch den Bereich Landkabelbau. Sobald der Bau beendet ist, übernehmen die Servicebereiche den sicheren Betrieb der Anlagen.

Aber warum jetzt auch noch Wasserstofftankstellen? Sicherlich gibt es zurzeit einige berechtigte Einwände gegen Wasserstoff als Kraftstoff für die Mobilität. Für eine objektive Bewertung sollten dennoch einige Aspekte näher betrachtet werden.

Ist Wasserstoff zu gefährlich?

Wasserstoff weist eine Zündtemperatur von ca. 560°C und Explosionsgrenzen von ungefähr 4 Vol.% bis 77 Vol.% auf. Benzin als Ottokraftstoff hat eine Zündtemperatur von ca. 200°C und Explosionsgrenzen von 0,6 Vol.% bis 8 Vol.%. Das Gefahrenpotential relativiert sich unter diesen Aspekten stark. Die Druckbetankung von Wasserstoff mit 700 bar nach SAE J2601 erscheint ebenfalls riskanter als ein flüssiger Ottokraftstoff. Anders als bei einem herkömmlichen Motor wird die Betankung durch Wasserstoff durch technische Maßnahmen (Kommunikation Zapfsäule – Pkw, Durchfluss- und Drucküberwachung) kontrolliert. Damit können Fehlverhalten und Missbrauch durch Dritte ausgeschlossen werden. Außerdem können Risiken, die durch Leckagen und Druckanstiege entstehen, vermieden werden, da diese durch entsprechende Sicherheitseinrichtungen abgeleitet werden. Die hohe Diffusionsrate und die geringe Dichte des Wasserstoffes verringern die Wahrscheinlichkeit explosionsfähiger Atmosphären.

Anspruchsvolle Technik.

Damit die Materialien den bis zu 700 bar hohen Drücken standhalten können, wird hohe Qualität vorausgesetzt. Qualität hat sprichwörtlich ihren Preis. Dieser Preis ist jedoch nicht fixiert und wird sich mit den Erfahrungen sowie der Verbreitung/Marktdurchdringung entwickeln. Der Bereich H2-Fahrzeuge befindet sich noch in der Entwicklungsphase, wodurch sie noch nicht für den Massenmarkt erschwinglich sind. Durch steigende Produktionszahlen wird der Markt wachsen, was letztendlich auch zur Senkung des Preises führen wird. Auch im globalen Kontext, besonders hinsichtlich der ökologischen Entwicklung der Erde, sollte man sich fragen: Wie günstig/teuer darf Mobilität/Transport sein?

Ein Wechsel zu nur einem Antriebskonzept ist auch für die Zukunft nicht zielführend. Ziel sollte es sein, den besten Antrieb für jeden einzelnen Anwendungszweck zu finden. Das bedeutet auch, dass der herkömmliche Verbrennungsmotor nicht ausstirbt. Jeder Anwendungszweck hat besondere Anforderungen, die nicht allein durch eine Antriebsart optimal bedient werden können. Der Umgang sowie die Lagerung von Ottokraftstoffen sind unkompliziert und erfordern keine hohen technischen Anforderungen. Diese Vorteile kommen in unwegsamen Gebieten, Katastrophenlagen usw. zum Tragen. Durch eine regenerative Erzeugung von Ottokraftstoffen lassen sich auch für diese Anwendungen gute Emissionswerte erzeugen. Die Nutzung von Wasserstoff oder Batteriesystemen unterscheidet sich lediglich in den Speicherkapazitäten und Speichereigenschaften. Kurzzeitige Belastungen und geringere Speichergrößen, wie beispielsweise im urbanen Verkehr, können durch Batteriesysteme bedient werden. Somit weisen alle Systeme ihre Stärken und Schwächen auf, die es zu nutzen/zu vermeiden gilt.

Welche Vorteile hat Wasserstoff?

Der Systemvorteil von Wasserstoff im Energiesektor liegt in der Umwandlung von elektrischer zu chemischer Energie und umgekehrt. H2 hat einen hohen Wirkungsgrad (>70 %). Daher gibt es bislang keine Alternativen zu Wasserstoff, da kein anderes System ähnlich skalierbar für die industrielle Nutzung ist.

Bohlen & Doyen, im Besonderen die Gastechnik mit der Abteilung Tankstellentechnik, ist davon überzeugt, dass die Brennstoffzelle sowie die Wasserstoffmobilität ein Teil der Lösung des globalen und in erster Linie des nationalen Mobilitätsproblems sind. Daher hat sich die Tankstellentechnik unter der Leitung von Bjørn Hinrichs der Herausforderung gestellt. AirProducts ist ein erfahrener Partner im Bereich technischer Gase und Hersteller und Betreiber von vollständig ausgelasteten Wasserstofftankstellen. In Kooperation mit der Tankstellentechnik der Bohlen & Doyen GmbH, die Erfahrungen im Bereich CNG- und LPG-Tankstellen mitbringt, hat sich ein Team gebildet, welches sich aktiv in den Markt einbringt. In dieser Kooperation wird auf einem Tankstellenbetrieb in Hamburg Moorfleet eine Wasserstofftankstelle errichtet. Die Wasserstofftankstelle (HRS hydrogen refuelling station) besteht im Wesentlichen aus einen Vorratsspeicher, der mit Wasserstoff aus einem Tankzug mit ca. 300 bar gasförmig gefüllt wird, einem Verdichtergebäude mit Hochdruckspeicher, in welchem der Wasserstoff auf Fülldruck von > 700 bar komprimiert und gespeichert wird sowie einer Kälteeinheit und einer Zapfsäule. Während der Betankung wird der Wasserstoffstrom entsprechend dem SAE Protokoll auf -30°C gekühlt und über die Zapfsäule an das Fahrzeug abgegeben. Mit der Anlage können mehr als 2 Pkws hintereinander betankt werden. Neben der 700 bar Betankung für Pkws können auch größere Fahrzeuge mit 350 bar betankt werden. Die Anlagenautomatisierung überwacht und steuert die einzelnen Prozessschritte. Im Störungsfall kann über die Fernwirktechnik ein Techniker jederzeit auf die Anlage zugreifen und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten.

Bohlen & Doyen und AirProducts freuen sich die Anlage dieses Jahr in Betrieb zu nehmen.



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