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UMWELT JOURNAL 2022-1

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UMWELTjournal 1/2022 | S16 die jeweiligen Übertragungs- bzw. Transferpunkte fließt. Dabei ist eine Integration von Komponenten, mit denen der Wasserstoff zuverlässig überwacht und gemessen werden kann, unerlässlich. Intelligente Geräte Die meisten Systeme umfassen Absperr- und Dosierventile, Hochdruckregler, pneumatische Stellantriebe und Magnetventile. Verlässliche Steuerund Sicherheitskreise bieten die nötige Präzision, um angemessene Druck- und Durchflussraten aufrechtzuerhalten und die Wasserstoffreinheit zu sichern Zur Fernüberwachung von Druck, Temperatur und Durchflussraten sollten Sensoren integriert werden. Beim Einsatz intelligenter Geräte können Daten gesammelt werden, um die Produktivität zu verbessern, den Anlagenstatus zu überwachen und hohe Betriebserträge zu gewährleisten. Wichtig dabei ist die Wahl eines Lieferanten mit einem breiten Gesamtportfolio. Zudem sollten Partner über fundierte Erfahrung im Bereich Wasserstoff verfügen und mit den Vorschriften und Zertifizierungen vertraut sein. Sie durchdringen das gesamte Ökosystem und verfügen über Sicherheits- und Steuerungseinrichtungen, um Wasserstoff effektiv und effzient zu überwachen, zu messen und zu steuern. Sie sollten aber auch eine breite Palette von Konstruktionen und Anwendungen bedienen können. Die Herausforderung Mobilität Ein zentrales Element für den Übergang zu wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die Brennstoffzelle. Derartige Energiesysteme können zum Antrieb von PKW, Nutzfahrzeugen oder Zügen verwendet werden. Wie bei Elektrolyseuren profitieren auch die Hersteller von Brennstoffzellen von einem kompetenten Lieferanten mit einem breiten Portfolio. Für Brennstoffzellen sollte dieses Portfolio eine zuverlässige Durchflussregelung, Druckregler, Sicherheitsanschlusskästen und flammfeste Kabelverschraubungen umfassen. Die Konstruktionen sollten kompakt und leicht sein, damit die Hersteller Systeme mit hoher Leistungsdichte und verlängerter Zellenlebensdauer entwickeln können. Sie können das Ausfallrisiko von Brennstoffzellensystemen mit Hilfe von Lösungen senken, die eine stabile Druckregelung, eine sichere Verteilung sowie Konnektivität der Geräte bieten. Sobald wasserstoffbetriebene Fahrzeuge auf die Straße kommen, müssen sie betankt werden. Bei der Umstellung auf grünen Wasserstoff stehen Tankstellen vor diversen Herausforderungen, beispielsweise hinsichtlich Nachhaltigkeit, Sicherheit und Wartung. Zunächst muss der Wasserstofffluss genaustens überwacht werden, um die sichere und korrekte Entnahme von Kraftstoff sicherzustellen. Eine exakte Wartung des Zustands der Tankstellen und ihrer kritischen Komponenten sorgt dafür, dass Tankstellen jederzeit und vielerorts für die Benutzer verfügbar sind. Bei der Tankstellenausrüstung kann die digitale Transformation zur Lösung einiger kritischer Herausforderungen beitragen. Auf Geräteebene können die Smart-Sensor- Technologie und die von ihr bereitgestellten Daten das Fundament bilden, auf dem die digitale Transformation fußt. Daneben ermöglicht der Einsatz einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) mit integrierter Edge-Gateway- Funktionalität eine umfassende Steuerung und die gesammelten Daten können in Echtzeit-Informationen/Analysen des Zapfvorgangs umgewandelt werden. Die Leistungsfähigkeit der digitalen Transformation kann über eine einzelne Tankstelle hinaus auf ein großes Netzwerk von Vom Elektrolyseur über die Tankstelle bis hin zu den Brennstoffzellen kann es von großem Vorteil sein, über die gesamte Wasserstoff- Wertschöpfungskette mit einem zentralen, vertrauenswürdigen Partner zu arbeiten (Quelle: Emerson Automation Solutions).

Die wichtigsten Technologiepartner sollten über ein umfangreiches Angebot an Mess-, Regel- und Elektrogeräten verfügen, die für die Installation in den Gefahrenbereichen des Elektrolyseurs geeignet sind. Der Vorteil ist eine sichere, zuverlässige und präzise Prozesssteuerung mit optimierter Produktion für die gewünschte Wasserstoffreinheit (Quelle: Emerson Automation Solutions). Stationen skaliert werden, in dem Informationen zur Optimierung zusammengeführt werden können. Die Abgabe exakter Kraftstoffmengen bei höchsten Durchflussraten, die Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Leckagen und die Überwachung der Tankstelle sorgen für einen sicheren Betrieb und optimalen Ertrag. Die SPS kann in Kombination mit einem Edge-Gateway auch die Analyse und Visualisierung von Diagnose- und Prozessdaten durchführen, was die Logistik der Lieferkette vereinfacht. Durch den Fernzugriff werden Tanks nur bei Bedarf befüllt und Wartungen nur auf Nachfrage durchgeführt. Von den Lagertanks über die Tankanhänger bis zu den Zapfsäulen müssen Tankstellensysteme sicher und einfach zu warten sein sowie den höchsten Leistungs- und Regulierungsstandards entsprechen. Wie sich in der gesamten Wertschöpfungskette zeigt, muss ebenso das Explosionsrisiko von Wasserstoff berücksichtigt werden. Zum Schutz überwachen Gaslecksysteme die Tankstellen kontinuierlich auf Ultraschall, der bei der Freisetzung von unter Druck stehendem Gas entsteht. Auf Hochdruckmessungen ausgelegte Drucksensoren und für Wasserstoffzapfanlagen entwickelte Durchflussmesser können Druck und Gasfluss genau messen. Mit Anschluss der Geräte an ein übergeordnetes Gateway können Warnungen und Alarme in Echtzeit an das Personal vor Ort oder aus der Ferne ausgegeben werden, was die Sicherheit erhöht. Der erste Schritt zu nachhaltigem Erfolg Der Aufbau der Infrastruktur und der Prozesse, die für den Übergang zu grünem Wasserstoff erforderlich sind, erfordert einen Partner zur Unterstützung in den Phasen des Scale-Ups. Da grüner Wasserstoff noch ein junges Geschäftsfeld ist, müssen sich Unternehmen auf Partner mit breitem Wissen und Expertise verlassen. Diese kennen bereits die geltenden Vorschriften und erforderlichen Zertifizierungen und wissen, wie sich diese je nach Region ändern. Darüber hinaus produzieren sie wahrscheinlich bereits in der Nähe ihrer Kunden und Märkte. Fest steht, dass grüner Wasserstoff an Relevanz gewinnt – jedoch, erfordern Aufbau und Steuerung der Infrastruktur sowie die Bereitstellung eine ausgeprägte Expertise. Um dem gewachsen zu sein, sollten sich Unternehmen einen erfahrenen Spezialisten mit fundierten Branchen- und Regulierungskenntnissen suchen. Eine strategische Partnerschaft kann ihre Marktposition stärken und ihnen einen dauerhaften Wettbewerbsvorteil verschaffen – während sie die vielversprechende Zukunft des grünen Wasserstoffs aktiv angehen.

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