Wasserstoffversorgung an der Schiene
Innovations-Hub Tübingen
Erhalten Sie einen realen Einblick in den Standort. Viel Spaß beim Anschauen.
Die Komponenten im Überblick
Wimmelbild Tübingen
Wasserstoffbetankung / DB Refueler
Die mobile Betankungsanlage - der DB Refueler - beinhaltet Kühlung, Verdichter, Betankungstechnik sowie zwei Zapfvorrichtungen zum Anschluss an den jeweiligen Fahrzeugtank. Die Anlage verfügt über einen 500 bar-Wasserstoffspeicher mit einer Kapazität von etwa 200 kg. Die maximale Betankungsmenge liegt bei rund 180 kg pro Betankungsvorgang. Die Betankung erfolgt durch die innovative Schnellbetankung bei einem Druckniveau von 350 bar. Die Betankungsinfrastruktur erfordert eine Kühlung des Wasserstoffs auf bis zu -5°C. Über das Display an der Zapfeinheit ist eine ständige Druck- und Temperaturüberwachung möglich. Dank der intelligenten druckgeregelten Betankungssteuerung zwischen Zug und Tankstelle reduziert sich sowohl die Tankzeit als auch der Energieverbrauch. Betankt werden können neben Schienenfahrzeugen mit moderaten technischen Anpassungen auch Busse und LKWs.
Wasserstoffbereitstellung / DB Speichertrailer
Der mobile DB Speichertrailer dient als dezentrale Speichereinheit zwischen Elektrolyse und DB Refueler. Der verdichtete Wasserstoff wird in gebündelten Druckgasbehältern gespeichert und auf der entsprechenden Druckstufe in der benötigten Menge vorgehalten. Der 300 bar-Speicher verfügt über eine Kapazität von etwa 900 kg. Sollte der Wasserstoff per Elektrolyse einmal vor Ort nicht hergestellt werden können, kann der mobile Speicher mit seinem fahrbaren Untersatz auch als Liefertrailer dienen und nach Abgabe der kompletten Füllmenge ausgetauscht werden.
Stromversorgung / DB Sektorenkoppler
Der DB Sektorenkoppler besteht aus einem Transformator und einem Umrichter. Er kann verschiedene Komponenten wie eine Tankstelle oder einen Elektrolyseur versorgen, aber auch beispielsweise Solarstrom einspeisen. Die Anlage wandelt Strom aus der angrenzenden 15-kV(16,7-Hz) -Oberleitung in 400 Volt (50-Hz) zur Stromversorgung um oder kann diesen in die Oberleitung einspeisen. Die Anschlussleistung liegt bei 850 kVA. Der intelligente Einsatz des DB Sektorenkopplers erfolgt ferngesteuert über die Leitstelle der DB Energie.
Bahnstromeinspeisung
Über einen Verbindungsanschluss an die bestehende 15kV-16,7-Hz-Oberleitung wird der Netzanschluss an das Bahnstromversorgungssystem der DB Energie hergestellt. Der hierüber zur Verfügung gestellte Ökostrom wird im DB Sektorenkoppler zur Versorgung der Elektrolyse sowie weiterer Tankstellenkomponenten umgewandelt.
Batteriespeicher
Im Second Life Batteriespeicher der Bahntochter encore | DB wird Strom der Netzanschlussanlage zwischengespeichert und bei Bedarf abgegeben. Das Speichersystem aus gebrauchten E-Auto-Batterien ist auch im Inselnetzbetrieb tätig, wodurch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und somit ein unabhängiger Betrieb der Tankanlage gewährleistet wird. Der Batteriespeicher stellt mit seinen vier Batteriesystemen eine Speicherkapazität von 549 kWh bereit. Mit einer Leistung von 270 kW kann zudem in die Oberleitung zurückgespeist werden, wodurch das Verhalten erneuerbarer Erzeugungseinheiten an der Oberleitung simulierbar ist.
Grüne Wasserstoffherstellung / Elektrolyseur
Im Elektrolyseur wird in einem chemischen Prozess Wasser (H2O) mit Hilfe von Strom in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) gespalten. Mit ihm stellt DB Energie vor Ort grünen Wasserstoff aus 100 Prozent DB-Ökostrom her. Es handelt sich um eine sogenannte PEM-Elektrolyse, die mit 500 kW Leistungsaufnahme pro Tag bis zu 200 kg gasförmigen Wasserstoff produziert. Der tägliche Wasserstoffbedarf im planmäßigen Bahnbetrieb des Siemens Zugs liegt bei etwa 120 kg für einen Zug. Für den Elektrolyseur sind rund 4.000 Vollbenutzungsstunden geplant.
Komprimierung des Wasserstoffs / Verdichter
Der Verdichter ist dem mobilen Speicher vorgeschaltet. Er hat die Aufgabe, den im Elektrolyseur mit niedrigem Druck erzeugten gasförmigen Wasserstoff mit Kompressoren auf ein Druckniveau von 300 bar zu komprimieren. Die kaskadierte Betankung erfolgt im Überströmprinzip. Dies bewirkt, dass der Wasserstoff in mehreren Stufen auf einen Druck von bis zu 500 bar verdichtet wird, mit dem anschließend getankt werden kann.
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