In vernetzten Energieversorgungssystemen wird überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen vorübergehend als chemische Energie in Form von Wasserstoff gespeichert. Der Wasserstoffkreislauf ermöglicht eine Wasserstoffspeicherung und bei Bedarf die Rückwandlung in elektrische Energie. Abweichungen zwischen Energieangebot und -bedarf werden so ausgeglichen.
Der Versuchsstand ET 278 enthält alle Komponenten, um die Umwandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff und die umgekehrte Umwandlung in einem Kreislauf zu untersuchen. Aus Reinstwasser wird in einem Elektrolyseur Wasserstoff erzeugt. Dabei wird mit Hilfe der Protonenaustauschmembran (PEM-Technologie) Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt. Über eine Gleichspannungsquelle wird die benötigte Zellspannung im Elektrolyseur bereit gestellt.
Der erzeugte Wasserstoff wird nach Aufbereitung in einem Pufferbehälter zwischengespeichert. Anschließend wird der gespeicherte Wasserstoff in einer Brennstoffzelle mit Hilfe der PEM-Technologie und zusammen mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft wieder in Wasser zurückgewandelt. Dabei entsteht elektrische Energie und der Wasserstoffkreislauf schließt sich. Mit der elektrischen Energie wird ein Verbraucher (Halogenleuchtmittel) versorgt.
Messwerte für Wasserstoffdurchfluss und -druck sowie Strom und Spannung am Elektrolyseur werden überwacht. Aus den erfassten Messwerten kann eine energetische Bilanzierung erfolgen.
Die Steuerung der Anlage erfolgt über eine integrierte SPS mit Touchscreen. Mittels integrierten Routers kann die Versuchsanlage alternativ über ein Endgerät bedient und gesteuert werden. Die Bedienoberfläche kann zusätzlich an weiteren Endgeräten dargestellt werden (Screen-Mirroring). Über die SPS können die Messwerte intern gespeichert werden. Der Zugriff auf gespeicherte Messwerte ist von Endgeräten via WLAN mit integriertem Router/ LAN-Anbindung mit dem kundeneigenen Netzwerk möglich.
