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Optimierung-Steuerung-Wasserstofftankstelle

Fragestellung:

Was müssen wir bei der Programmierung der Steuerung unserer Wasserstofftankstelle berücksichtigen? Welche sicherheitstechnischen Aspekte haben wir vielleicht noch übersehen? Können Speicher zu heiß (Fahrzeugseite) oder zu kalt (Tankstellenseite) werden? Wie können wir die Energie- und Wartungskosten für den Kompressor minimieren?

Projektziel:

Unser Kunde, ein erfahrener Verfahrenstechnik-Konzern, wollte seine erste Wasserstofftankstelle entwickeln und bauen. Von uns wollte er spezifisches Know-How, um seine jahrzehntelange Erfahrung zu ergänzen und zu erweitern. Ebenso wollte er sicherstellen, dass sein P&ID funktioniert und alle geforderten Szenarien erfüllbar sind.

Kunde:

Projektleiter, Verfahrenstechnik-Firma

Problembeschreibung unseres Kunden:

Wasserstofftankstellen benötigen für die Steuerung viel Know-How. Das Befüllprotokoll – gemäß SAE J2601 oder entsprechend einem individuellen Algorithmus – muss eng eingehalten werden, um die Einhaltung von Druck- und Temperaturgrenzen sicherzustellen. Ebenso ist die Steuerung für das Einhalten der Grenzwerte in den Speicherbänken und im Kompressor verantwortlich. Dazu kommen energetische und wartungstechnische Randbedingungen, die idealerweise von der Steuerung berücksichtigt werden müssen.

Problembeschreibung unseres Kunden:

Wasserstofftankstellen benötigen für die Steuerung viel Know-How. Das Befüllprotokoll – gemäß SAE J2601 oder entsprechend einem individuellen Algorithmus – muss eng eingehalten werden, um die Einhaltung von Druck- und Temperaturgrenzen sicherzustellen. Ebenso ist die Steuerung für das Einhalten der Grenzwerte in den Speicherbänken und im Kompressor verantwortlich. Dazu kommen energetische und wartungstechnische Randbedingungen, die idealerweise von der Steuerung berücksichtigt werden müssen.

Lösung:

Unsere proprietäre Simulationssoftware für Wasserstofftankstellen ermöglicht es, sämtliche Betankungs- und Befüllszenarien dynamisch zu berechnen. Daraus ergibt sich, ob in allen Situationen die geforderte Performance erreichbar ist oder nicht. Ebenso ergibt sich der Energieverbrauch sowie über Hilfsgrößen wie Zyklenzahl von Druckbehältern oder Startvorgänge des Kompressors ein Indikator für die Wartungskosten.

Die Software basiert auf Simulink, Simscape und Stateflow und kann sämtliche in der Steuerungs- resp. Regelungstechnik der Tankstelle berücksichtigten Größen, Faktoren und Randbedingungen abbilden.

Neben der Performance- und Energiekostenoptimierung kann die Software auch Aussagen über erforderliche Auslegungsgrößen wie Speichervolumina oder Befüllzeiten machen.