Das erste RINA-zertifizierte Methanol-Brennstoffzellensystem

Gepostet am 12.09.2022 19:05 von

Maritime Exekutive

Die Forschung erweitert weiterhin das Potenzial von Brennstoffzellen, um die Energieherausforderungen der nächsten Generation der Seeschifffahrt zu meistern. In der neuesten Entwicklung hat das deutsche Batterietechnologieunternehmen Freudenberg e-Power Systems von der RINA-Klassifikationsgesellschaft die Typgenehmigung für sein erstes Methanol-Brennstoffzellensystem erhalten, eine Anwendung, von der das Unternehmen glaubt, dass sie die Lösung für große Schiffe wie Kreuzfahrtschiffe sein könnte Langstrecken-Containerschiffe. . Die neuen Brennstoffzellen basieren auf der Arbeit mit Wasserstoff-Brennstoffzellen, die derzeit für begrenzte Anwendungen auf Kreuzfahrtschiffen sowie anderen Schiffen wie Offshore-Versorgungsschiffen eingesetzt werden.

Freudenberg hat einen innovativen Ansatz zur Nutzung von Methanol entwickelt, der eine hocheffiziente Kraftstoffreformtechnologie und eine langlebige PEM-Brennstoffzelle in einer modularen, skalierbaren Systemeinheit kombiniert. Wasserstoff wird durch Reformieren von Dampf erzeugt, der dann in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Luft reagiert, um die elektrische Energie zu erzeugen, die sowohl für den Antrieb als auch für das elektrische System des Schiffes benötigt wird. Die für das Reparaturgerät benötigte Wärme kann direkt aus der Abwärme der Brennstoffzellen gewonnen werden. Brennstoffzellenstacker, Reformer, Steuerelektronik sowie alle Komponenten der Medienversorgung sind in einer modular vorgefertigten Einheit untergebracht.

Das Unternehmen stellt fest, dass Wasserstoff für Kreuzfahrtschiffe, Tanker oder Containerschiffe unpraktisch ist, die eine flexible Route erfordern und oft mehr als 5.000 Seemeilen zurücklegen. Während Brennstoffzellen aufgrund ihrer hohen Effizienz und ihres geringen Wartungsaufwands Vorteile haben, sagt Freudenberg, dass Wasserstoff als direktes Energiespeichermedium aufgrund der geringen volumetrischen Energiedichte aufgrund der Größe und der riesigen Wasserstofftanks in kryogenen oder unter hohem Druck nicht praktikabel ist. Beachten Sie, dass dies erforderlich sein wird. Zudem haben batteriebetriebene elektrische Lösungen einen hohen Gewichts- und Platzbedarf.

Das hervorgehobene Methanol ist ein einfacher Alkohol, der unter normalen Umgebungsbedingungen flüssig ist und etwa die dreifache volumetrische Energiedichte von verflüssigtem Wasserstoff hat. Laut Freudenberg zeigt sich die Sicherheit ihres Ansatzes durch RINAs Abhängigkeit von Arten, während ein chemischer Prozess verwendet wird, von dem sie glauben, dass er eine wirtschaftliche Alternative zur Schifffahrt darstellt.

„Die Typenzulassung ist ein Meilenstein für die Schiffsindustrie“, sagte Dr. Manfred Stevener, Geschäftsführer von Freudenberg Fuel Cell Electronic Power Systems. Damit ist die Grundlage für Brennstoffzellensysteme für den Megawatt-Einsatz auf Kreuzfahrtschiffen und der internationalen Hochseeflotte gelegt. Die Schiffsantriebe der Zukunft werden dank Brennstoffzellentechnologie sicher und hocheffizient sein.“

Aktuell arbeitet Freudenberg mit einem auf Passagierfracht fokussierten Projektkonsortium zusammen, zu dem neben Carnival Maritime (AIDA Cruises) und der Meyer Werft auch die Lürssen Werft, besecke, DLR, EPEA und DNV GL gehören.

Die Meyer Werft baut derzeit die Silver Nova, die mit dem weltweit größten Brennstoffzellensystem auf einem Kreuzfahrtschiff ausgestattet wird. Das 54.700 Tonnen schwere Schiff soll im Juli 2023 in Dienst gestellt werden und seinen Hotelbetrieb mit einer Brennstoffzelle ohne Verbrennungsmotor betreiben können. Die Meyer Werft und Freudenberg arbeiten gemeinsam im Forschungsprojekt Pa-X-ell2, in dem das Brennstoffzellensystem an Bord der AIDAnova der Carnival Corporation modifiziert wird. Darüber hinaus planen die Unternehmen eine weitere Zusammenarbeit, nicht nur bei Neubauten, sondern auch bei bestehenden Schiffen. Meyer Neptun Engineering entwickelt Nachrüstlösungen und wird eng mit Freudenberg zusammenarbeiten, um die gemeinsame Entwicklung zukünftiger Energielösungen voranzutreiben.