Chilenische Antarktisstation entwickelt 27-kW-Solar-Wasserstoff-Hybridprojekt

de.wedoany.com-Bericht: Auf der von der chilenischen Antarktisforschung (INACH) betriebenen Professor-Julio-Escudero-Forschungsstation wird ein Pilotprojekt entwickelt, das eine 27-Kilowatt-Solar-Photovoltaikanlage, Batterien und eine Wasserstoff-Brennstoffzelle kombiniert. Die Station liegt etwa 120 Kilometer von der antarktischen Küste entfernt. Das Projekt zielt darauf ab, hybride Energielösungen in einer der anspruchsvollsten Betriebsumgebungen der Welt zu testen und gleichzeitig die Abhängigkeit der antarktischen Infrastruktur von fossilen Brennstoffen zu verringern.

Das Projekt wird von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) durchgeführt und ist Teil des Projekts „Team Europe Renewable Hydrogen Development (RH2)“, das von der Europäischen Union und dem deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gemeinsam finanziert wird. Eine in der vorläufigen Machbarkeitsstudie in Betracht gezogene Option ist ein 27-kW-Photovoltaikkraftwerk mit 500-Watt-monokristallinen Solarzellen, das voraussichtlich 66 kWh pro Tag, 1.980 kWh pro Monat und 11.880 kWh während der sechsmonatigen Saison erzeugen soll. Die Anlage würde etwa 54 Solarmodule benötigen. Die Studie verglich diese Option auch mit einem 12-kW-Windkraftwerk und einem 11-kW-Photovoltaik-Solarsystem.

Im Wasserstoffbereich sieht das Konzeptdesign die Nutzung eines kleinen Elektrolyseurs mit einer Produktionskapazität von etwa 0,5 Nm³/h (entspricht 1 kg Wasserstoff pro Tag) und einer Nennstromaufnahme von 2,4–5 kW zur Wasserstofferzeugung vor Ort vor. Die Studie erlaubt alkalische, PEM- oder AEM-Elektrolysetechnologien, die alle die Anforderungen des Pilotprojekts erfüllen. Der Wasserstoff wird gasförmig in festen Tanks oder Stahlflaschen mit einer Mindestkapazität von 5 kg und einem maximalen Druck von 30–40 bar gespeichert. Der gespeicherte Wasserstoff versorgt eine PEM-Brennstoffzelle, die maximal zwei Stunden pro Monat 30 kW Notstrom für das Stationslabor bereitstellen soll. Der dafür geschätzte Wasserstoffverbrauch beträgt 4,14 kg pro Monat, 25 kg pro Betriebssaison und 50 kg pro Jahr.

Der von der Brennstoffzelle erzeugte Strom erfordert einen 30-kW-Wechselrichter und eine automatische Umschaltverteilertafel, um das Labor bei Stromausfällen zu isolieren und direkt zu versorgen. Das Systemdesign umfasst auch Wasserstofflecksensoren, Alarmsysteme, Notabschaltmechanismen, Temperaturregelung, Luftaustauschsysteme, Wasseraufbereitungsanlagen sowie Edelstahlrohrleitungen für Wasserstoff, Wasser und Sauerstoffablass. Das Projekt basiert auf Studien aus den Jahren 2022 und 2023, die die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Nutzung von Wasserstoff als Strom- und Wärmequelle unter extremen Bedingungen bewerteten. Die Analyse ergab, dass die Entwicklung eines modularen Systems zur Produktion, Speicherung und Nutzung von erneuerbarem Wasserstoff vor Ort machbar ist.

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