Innovation: Brennstoffzelle als USV

Schon kurze Unterbrechungen im Stromversorgungsnetz richten meist einen beträchtlichen wirtschaftlichen Schaden an. Als Redundanz setzt man daher eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ein, die den notwendigen Netzstrom innerhalb von Millisekunden bereitstellt. Traditionelle Systeme, wie batteriebetriebene USVs oder Generatoren, sind seit Jahren in einer breiten Leistungspalette verfügbar. Eine Alternative ist die Brennstoffzelle.

Lange Autonomiezeiten ohne Schadstoffe

Rittal ist einer der wenigen im Markt, der die Entwicklung und den Einsatz von Brennstoffzellen als USV in der Industrie erfolgreich vorantreibt. Grundlage ist die Erfahrung mit diversen Installationen: Angefangen von Basisstationen für Mobilfunknetze, über die Telematik bis hin zu autarken Informationsterminals.

Das Unternehmen präsentiert jetzt das neue anschlussfertige 5 kW-Brennstoff-Zellensystem RiCell. RiCell ist als zeitlich skalierbares System (abhängig von der Anzahl der Wasserstoff-Flaschen) und kaskadierbaren Leistungen von 5, 10, 15 und 20 kW ausgelegt. Autonomiezeit und Leistung bestimmt also der Anwender.

Speziell bei der Optimierung einiger Parameter ist Rittal einen großen Schritt vorangekommen und hat damit auch den wirtschaftlichen Anreiz erhöht. So ist es nicht nur gelungen, den Standby-Betrieb bei RiCell von 400 auf 200 Watt (bei 48 VDC), sondern auch den Wasserstoffverbrauch um 16 % zu senken. Bei einer Leistung von 5 kW sind es jetzt nur noch 63 slpm (Standardliter pro Minute). Mit einer 50 l Wasserstoff-Flasche und 200 bar wird eine Autonomiezeit von circa 2 Stunden erreicht. Einen solchen Zeitraum über batteriebetriebene Systeme absichern, wäre - falls überhaupt sinnvoll - mit wesentlich höheren Kosten verbunden.

Auch wenn der reine Anschaffungspreis einer Brennstoffzelle im Vergleich zur Batterielösung gleicher Leistung zurzeit circa dreimal so hoch ist. Und der klassische Generator, der üblicherweise zum Abdecken von langen Zeiträumen eingesetzt wird, kann aufgrund der genannten Nachteile nicht überall installiert werden. Zudem ist er, genau wie große batteriebetriebene USVs, deutlich schwerer und kann unter Umständen in einem normalen Bürogebäude die vorgeschriebene Belastung für Decken überschreiten.

Wie geht es weiter?

Die Forderungen des Marktes sind abzusehen: Höhere Leistungen der einzelnen Module bis hin zu 20 kW, noch längere Autonomiezeiten und niedrigere Kosten. Eine Möglichkeit wäre der Einsatz von Methanol als primärer Brennstoff. Das hat zwar den Vorteil einer höheren Energiedichte und damit längeren Autonomiezeit, bedingt aber auch eine höhere Investition. Denn der für die chemische Reaktion notwendige Wasserstoff muss erst über einen so genannten Reformer aus dem Wasser-Methanol-Gemisch erzeugt werden. Auf den ersten Blick nur eine wirtschaftliche Abwägung, wäre da nicht die Toxizität des Methanols.

Bei dieser Variante kann man die Vorbehalte verstehen, dass eine solche Anlage im Nebenraum des Rechenzentrums nicht so gerne gesehen wird. Und genau das ist auch der Grund, weshalb bei den neuen Entwicklungen von Rittal reiner Wasserstoff (aus der Flasche) eingesetzt wird. Aber die genannten Forderungen werden kommen. Man darf also gespannt sein, wie die bereits laufenden Entwicklungen für den Einsatz von anderen Brennstoffen und Materialien vorangehen.

www.rittal.at