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Neuartige Tankstelle wird im Herbst gebaut • DB Energie-Chef Schein: Infrastruktur kommt entscheidende Bedeutung zu • Mobile Anlage ist Teil eines Gesamtsystems aus neuem Zug und Instandhaltung in Baden-Württemberg
Industriepartner sind das Ulmer Unternehmen Wenger Engineering und das Familienunternehmen Wystrach aus Weeze am Niederrhein.

Hier der ganze Artikel: https://www.deutschebahn.com
Quelle: Deutsche Bahn

Ziel des Projekts war die Konzeption und Planung mehrerer Wasserstofftankstellen für Nutzfahrzeuge in Niedersachsen sowie die erforderliche Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energien und die Akquisition potenzieller Kunden und Projektpartner (Instandhaltungsdienstleister etc.). Das Ergebnis war ein Gesamtkonzept, das der Kunde umsetzt, sobald sich einige (politische) Randbedingungen positiv ändern.

Ziel des Projekts war die Planung, Planung und Detailplanung einer großen Wasserstofftankstelle für Züge. Das Ergebnis waren zahlreiche Dokumente mit Berechnungen und Optionen einschließlich Kostenrechnung (CAPEX / OPEX), die dem Kunden bei der Umsetzung seines Projekts helfen.

Ziel des Projektes war, für ein Konsortium aus Politik, Energieversorger und möglichen Anwendern von Wasserstoff Wege aufzuzeigen, welche Investitions- und Betriebskosten in unterschiedlichen Produktions- und Nutzungsszenarien auf sie zukommen und welches CO2-Einsparpotential damit einhergeht. Das Ergebnis war eine Studie mit umfassenden Szenarienanalysen und sinnvollen Technologiepfaden.

Ziel war es, eine Hochdruck-Wasserstoff-Pipeline vorab zu planen, um eine mehrere Kilometer entfernte Wasserstofftankstelle zu versorgen und die Zapfsäule direkt ohne Zwischenspeicher anzuschließen. Das Ergebnis war ein Entwurfsbericht, der dem Kunden Planung und Kostensicherheit für die weitere Umsetzung des Projekts bietet. 

Ziel des Projektes war, einen 700-bar-Wasserstofftank per CFD-Simulation noch besser zu verstehen und zu optimieren. Dabei ging es vor allem um die lokalen Temperaturen beim Tanken, aber auch um die Abkühlung beim schnellen Entleeren.

Ziel des Projekts war es, eine Roadmap zu entwickeln, um die Kostentreiber aus Sicht der Infrastrukturbetreiber für Wasserstoff-Nutzfahrzeuge (Elektrolyse, HRS, Gabelstapler, Einnahmen aus Nebenprodukten usw.) zu identifizieren und mögliche Lösungen aufzuzeigen. Das Ergebnis war ein Bericht mit Berechnungen, in dem die Schwachstellen aufgedeckt und klare Handlungsempfehlungen für die Entwicklung, Spezifikation und Architektur von H2-Produktionsanlagen und den dazugehörigen Tankstellen gegeben wurden.  

Ziel des Projekts war es, mögliche Quartier-Tankstellen für Wasserstoffautos zu entwerfen, das Kosten-Nutzen-Verhältnis zu bewerten und mögliche Hindernisse (rechtlich, technisch usw.) zu identifizieren. Das Ergebnis war ein Bericht mit Grafiken, Handlungsempfehlungen, rechtlichen Einschränkungen usw.

Ziel der Studie war es festzustellen, ob eine deutsche Nordseeinsel aus Windenergie genügend Wasserstoff produzieren, speichern und damit beispielsweise im Winter Strom und Wärme erzeugen kann. Das Ergebnis war eine Machbarkeitsstudie mit spezifischen Technologiepfaden, TRL-Bewertungen, Investitions- und Betriebskosten sowie Handlungsempfehlungen. 

Das Ziel unseres Kunden war es, noch besser zu verstehen, was potenzielle Kunden (Early Adopter) von einem Wasserstoff-Lkw erwarten, insbesondere im Hinblick auf die Reichweite und die erforderliche Infrastruktur. Das Ergebnis war ein Bericht, aus dem er spezifische Maßnahmen, Entwicklungsprojekte sowie Marketing- und Vertriebsmaßnahmen ableiten kann. 

Ziel war es, die Vertragsbedingungen und Preise für Wasserstofftankstellen bei einem Lieferanten zu optimieren. Das Ergebnis des Projekts war ein Handbuch mit spezifischen Anweisungen, das es dem Kunden und seiner Einkaufsabteilung ermöglichte, die richtigen Fragen zu stellen, die richtigen Ergänzungen der Geschäftsbedingungen anzufordern und so ein optimiertes Preis-Leistungs-Verhältnis zu erzielen.  

Ziel des Projekts war es, ein Verfahren zur optimierten Betankung von Wasserstofffahrzeugen zu entwickeln. Das Ergebnis war die Bereitstellung eines Softwaretools mit einem Handbuch für Tankstellenbauer, mit dem sie den neuen Prozess schnell verstehen und implementieren können.

Ziel des Projekts war es, eine Strategie und ein Softwaremodul zu entwickeln, um die Strombezugskosten pro Kilogramm Wasserstoff oder Methan in einer existierenden Power-to-Gas-Anlage zu senken. Das Ergebnis war eine konkrete Implementierungsstrategie mit Softwaremodul und zugehörigem Handbuch, die dem Kunden klare Handlungsanweisungen gibt.

Wenger Engineering hat sämtliche Simulationen für die SAE J2601 durchgeführt, den weltweiten Betankungsstandard für Wasserstofffahrzeuge. Das von Wenger Engineering entwickelte Modell wurde von Powertech Labs in Vancouver, Kanada, validiert. Die Validierungsstudie ist unter https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2014-01-1990 verfügbar.

Wenger Engineering hat im Auftrag eines OEMs die Entwicklung einer Infrarotschnittstelle gemäß SAE J2799 betreut. Aufgaben waren das Erstellen der Spezifikation, die Auswahl von Lieferanten, das Abstimmen der mechanischen Integration sowie das Testing.

Wenger Engineering hat im Auftrag eines OEMs gemeinsam mit einem Elektronik-Lieferanten einen Infrarot-Empfänger für Befüllkupplungen gemäß SAE J2799 entwickelt. Dieser zeichnet sich v.a. dadurch aus, dass er verhältnismäßig robust gegen Schock (d.h. Fallenlassen der Kupplung) ist.

Unser Kunde wollte zur Verbesserung des Prozessverständnisses bei der Betankung Felddaten in Informationen umwandeln. Wenger Engineering hat Daten von ca. 10.000 Betankungen an weltweiten Tankstellen ausgewertet, Schwachstellen des Prozesses aufgezeigt und so messbare Performanceverbesserungen ermöglicht.

Um eine Verunreinigung des an das Fahrzeug übertragenen Wasserstoffs mit Partikeln nachzuweisen, benötigte unser Kunde eine Partikel-Sammel-Apparatur. Diese hat eine entnehmbare und im Labor analysierbare Filterscheibe mit 2µm Filterfeinheit, um damit die Einhaltung der SAE J2719 resp. ISO 14687 nachzuweisen.

Unser Kunde benötigte eine Auslegungssoftware für seine Kühlwalzen. Bisher hatte er diese Aufgabe immer auf der Basis von Erfahrung gemacht. Seine Kunden fordern jedoch immer mehr, und so war es notwendig, sein Wissen in eine Auslegungssoftware zu überführen. … [mehr]

Unser Kunde baut Brennstoffzellen-Systeme als Range Extender z.B. für Nutzfahrzeuge. Für die Zulassung muss er die Einhaltung der ISO 26262 – der weltweiten Norm für Funktionale Sicherheit in der Automobilindustrie – nachweisen. Der Kunde hat von uns alle relevanten Vorlagen und Unterstützung in Form von Workshops erhalten. … [mehr]

Wie müssen die Wasserstofftanks ausgelegt und angeordnet sein, damit das Maximum an Gas bei einem Minimum an Gesamtgewicht und an Kosten gespeichert werden kann? Diese Frage stellt sich jeder Fahrzeugbauer zu Beginn eines Projektes. Mit unserem proprietären Auslegungsprogramm für Wasserstofftanks … [mehr]

Wasserstofftankstellen sind sehr komplex, entsprechend ist auch die Steuerung sehr komplex. Die Steuerung von Kompressoren, Speichern und Dispensern gemäß Befüllprotokoll und unter Berücksichtigung aller Sicherheitsanforderungen benötigt nicht nur viel Erfahrung, sondern vor allem auch eine systematische Herangehensweise. … [mehr]

Unser Kunde wollte an seinem Fahrzeug an der Karosserie Veränderungen vornehmen, die insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten Auswirkungen haben könnten. Es war ihm deshalb wichtig, per Simulation der Fahrzeug-Aerodynamik festzustellen, welchen Einfluss die Veränderungen haben. … [mehr]

Elektrolyseure, die aus (überschüssigem) Windstrom Wasserstoff machen, werden in Zukunft eine wichtige Stütze der Energiewende. Die Herausforderung ist die korrekte Dimensionierung, um die Investitionen durch ausreichend Produktion zu refinanzieren. Unser Kunde hat. … [mehr]

Der Kv-Wert von Ventilen ist die wichtigste Kenngröße bei der Berechnung des Druckverlustes. Er wird nach VDI/VDE 2173 normalerweise experimentell ermittelt. Liegt ein neues Produkt jedoch noch nicht vor, können wir per CFD-Simulation den Kv-Wert ermitteln und Optimierungsvorschläge machen. … [mehr]

Bei Hybridfahrzeugen ist die Kühlung Elektromotor ein wesentlicher Erfolgsfaktor zur Reduzierung der Kosten. Magnetmaterialien sind teuer und müssen eingespart werden. Dies erreicht unser Kunde durch eine optimierte Kühlung … [mehr]

Wärmepumpen verbessern die Energieeffizienz. In Flugzeugen ist dies besonders wichtig, da nicht benötigter Treibstoff eine größere Zuladung ermöglicht. Unser Kunde wusste: mit einer Wärmepumpe in der Bordküche kann er gleichzeitig kühlen und heizen. Der von uns entwickelte Prototyp erhöhte den Wirkungsgrad um 61% gegenüber dem Stand der Technik. … [mehr]

Im Thermomanagement steckt viel Potential für die Verbrauchsreduzierung von Hybridfahrzeugen. Unser Kunde legt besonders viel Wert auf die Flexibilität des Modells, um schnell neue Varianten zu rechnen. Deshalb nutzen wir zur Simulation … [mehr]

Unser Kunde stellt Kunststoffsysteme her, die mit zahlreichen Sicherheitsfeatures bestückt sind. Entsprechend muss er Kunststoffe hoch präzise verarbeiten. In dem Projekt ging es darum, eine dünne Schicht sehr präzise und gleichmäßig aufzuheizen, um Sicherheitsmerkmale anzubringen. … [mehr]

Bei der Produktion von Flugzeug-Komponenten ist Präzision sehr wichtig. Um die Toleranzen einzuhalten, ist eine genau geregelte Umgebungstemperatur elementar. In einer gesamten Produktion eine Temperaturkonstanz von +/-1,5 Kelvin einzuhalten, erfordert jedoch einiges von der Gebäudeklimatisierung. Eine CFD-Simulation hilft, … [mehr]

Bier brauen ist sehr energieintensiv. Traditionell arbeiten Brauereien mit Dampf. Immer mehr gehen sie jedoch dazu über, auch mit Heißwassernetzen zu arbeiten. Dadurch muss die Wärmetauscher Auslegung angepasst werden. Dies lohnt sich jedoch, da steigende Energiepreise … [mehr]

Brennstoffzellenfahrzeuge kommen. Und sie brauchen Wasserstofftankstellen. Dafür gibt es die weltweit gültige Norm SAE J2601. Wenger Engineering hat dafür alle Simulationen gemacht und den Ralph H. Isbrandt-Award – den wichtigsten amerikanischen Preis für Automobilsicherheit – erhalten … [mehr]

Ein Offshorekabel für einen Windpark kostet rund 40 Millionen Euro. Über 20 Millionen davon sind die Rohstoffkosten für das Kupfer. Es lohnt sich, das Kabel präzise zu dimensionieren, denn in der Norm sind zahlreiche Sicherheitsfaktoren, die gar nicht benötigt werden … [mehr]

Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien ist direkt proportional zur Temperatur. Deshalb ist die Kühlung Lithium-Ionen-Batterie elementar für den Business-Case unserer Kunden. Wir haben ein Modell für sie erstellt, das ihnen hilft, die Temperaturentwicklung besser zu verstehen und zu optimieren … [mehr]

LNG-Carrier sind Schiffe, die flüssiges Erdgas mit -167 Grad Celsius z.B. aus Ländern wie Katar nach Europa bringen. Diese LNG-Tanks haben bis zu 90.000 Kubikmeter. Das ist ein Zylinder mit 15 Metern Durchmesser und 400 Metern Länge. Die Beladung muss schnell und sicher erfolgen. Wir wissen nicht, was eine Stunde am Verladeterminal kostet, aber „ein Vermögen“ ist sicher die richtige Größenordnung … [mehr]

Viele Menschen denken, die Temperatur zu messen sei eine einfache Aufgabe. Ist es aber nicht. Vor allem nicht in dynamischen Prozessen mit schwierigen Einbausituationen. Unser Kunde hatte einen Prozess mit sehr schnell ansteigender Temperatur – und hohen Kostendruck bei der Auswahl des Temperatursensors … [mehr]

Eine Power-to-Gas-Anlage wandelt überschüssigen Windstrom in Gas um. Erst in Wasserstoff, dann je nach Konzept noch in Methan. Das Gas wird entweder direkt verbraucht oder ins Erdgasnetz eingespeist. Die optimale dynamische Regelung hilft, die Kosten zu minimieren pro Kilogramm produziertes Gas … [mehr]

Druckverlust ist in allen Gasleitungen ein großes Problem. Druckverlust kostet Energie. Druckverlust kostet Geld. Druckverlust muss minimiert werden. Unser Kunde musste eine Norm für seine Gasleitung einhalten – wusste aber nicht, wie. Er kannte die Stellschrauben nicht, und „Trial and Error“ wäre ihm zu teuer gewesen … [mehr]

Wenger Engineering ist Weltmarktführer für das Thema „Wasserstoff-Betankungssimulation“. Von Japan bis Kalifornien kommen alle Firmen zu uns, die wissen wollen, wie sie ihre Brennstoffzellenauto schnell und sicher mit bis zu 875 bar Druck befüllen können. Honda hat eine spezielle, vielversprechende Methode entwickelt, die in die Norm eingehen soll … [mehr]

Unser Kunde wollte in einem sehr heißen Teil Chinas eine Biogasanlage bauen. Das Problem war, dass schon kurz über der Umgebungstemperatur im Sommer die Bakterien nicht überleben würden. Somit musste er einen Wärmetauscher haben, der mit ca. 2 Kelvin Temperaturdifferenz noch die richtige Leistung bringt … [mehr]

Wenn wir sagen: „Scale-Up ist der kritischste Schritte vom Labormaßstab zur Produktion“, stimmen alle Anlagenbauer zu. Unser Kunde hatte ein neues Verfahren zum Quecksilber-Recycling im Labor entwickelt – wollte aber sicher sein, dass es auch im Großen funktioniert. Wir konnten ihm zeigen, dass die Maximaltemperatur des Quecksilbers bei über 500°C gelandet wäre, hätte er einfach hochskaliert … [mehr]

Eine Kühlwasserpumpe war früher ein „dummes“ Teil. Heute ist es High-Tech. Jede Wandstärke, jeder Winkel und jede Toleranz wird optimiert, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. CFD-Simulationen können helfen, die Kühlwasserpumpe effizienter zu machen und … [mehr]

Die Kühlung oder Entwärmung von Elektronik ist wichtig für die Lebensdauer der Prozessoren und SMD-Bauteile. „Kann ich meine Elektronik auch in Süd-Spanien oder Portugal im Sommer einsetzen, oder muss ich die Kühlung verbessern?“, lautete die Frage unseres Kunden. Die Antwort: „Es geht. Die Kühlung reicht aus.“ … [mehr]

„Unmöglich!“ Dachten wir, als der Kunde anrief und von einem Mikrowärmetauscher mit 5cm Kantenlänge erzählte, der über 50kW Wärmeübertragungsleistung haben sollte. Und er hatte Recht. Unsere Messungen und Berechnungen haben bestätigt, dass er sogar 56kW hat. Er ist aus Titan und besonders korrosionsfest. Ein echtes Pionier-Produkt! … [mehr]

Ein Hersteller von Kreuzstromwärmetauschern wünschte sich eine pragmatische Auslegungssoftware in Excel. Kein Problem. Das ist unser Tagesgeschäft. Er kann damit ab sofort jedem Kunden innerhalb weniger Minuten sagen, wie groß und wie teuer sein Kreuzstromwärmetauscher wird … [mehr]

Bei der Wasserstoffbetankung von 700-bar-Gastanks steigt die Temperatur durch die Kompression stark an. Die Endtemperatur hängt von vielen Faktoren ab und muss unbedingt mit Realgasgleichungen gerechnet werden. Eine umfangreiche 3D Strömungsberechnung mit Realgas-Thermodynamik bis 900 bar hilft unseren Kunden, die lokale Wandtemperatur zu kennen und die geforderte Sicherheit zu garantieren … [mehr]

Eisspeicher sind spannende, relativ neue Energiespeicher. Für einen Planer haben wir eine Software zur Dimensionierung von Eisspeichern entwickelt. Er kann damit sowohl die Geometrie als auch das Belade- und Entladeverhalten optimieren. Dies hilft ihm, seinen Kunden die bestmögliche Lösung anzubieten … [mehr]

Wenn ein Betreiber von BHKWs zusätzliches Fördergeld holen will, braucht er einen Abgaswärmetauscher. Je effizienter, desto besser. Der Druckverlust muss dabei minimal sein, um den Motor nicht zu beeinflussen. Wenger Engineering hat in den vergangenen Jahren hunderte Wärmetauscher ausgelegt und optimiert … [mehr]

Als unser Kunde uns kontaktierte, stand er stark unter Druck. Das Projekt, zu dem er kritische Komponenten zuliefern sollte, war erheblich im Verzug.
Und nun sollte er als einer der letzten Zulieferer seine Systeme auf Maß fertigen, liefern und einbauen lassen. Der neue Zeitplan sah vor, dass … [mehr]

Frage: Wie müssen die Kühlkanäle in der Brennstoffzelle gestaltet sein, damit die Wärmeübertragung optimiert und der Druckverlust minimiert wird? Aufgrund des sehr geringen Durchmessers der einzelnen Kühlkanäle stellt sich über die Länge der Kühlleitungen ein hoher Druckverlust ein … [mehr]

Frage: Ist es möglich, bei Photovoltaik-Anlagen den Kabelquerschnitt zu reduzieren, wenn man den Lastgang berücksichtigt?
Ziel: Kosteneinsparung durch Reduzieren des Kabelquerschnitts von Photovoltaik-Anlagen unter Gewährleistung der Sicherheit … [mehr]

Gerade bei energieintensiven Prozessen bietet sich ein Rohrreaktor anstelle eines Rührkessel an. Aber wenn – wie bei unserem Kunden – der Druck rund 30 bar beträgt und die Temperatur 220°C, wird es knifflig. Wie wir dennoch zum Ziel gekommen sind … [mehr]

Tauchroboter erforschen Meeresströmungen vollautomatisch. Um einen neuen Sensor korrekt anzubringen, musste unser Kunde wissen, wie groß die Bugwelle ist. Die erforderliche Strömungssimulation war schnell umgesetzt und der Kunde wusste, was er tun muss… [mehr]

Unser Kunde fand in seinen Wasserstoff-Tankanlagen größere Mengen Partikel. Diese hatten durch die sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten in der Leitung die Dichtungen der Ventile beschädigt. Wir entwickelten für ihn ein Gerät, um bei bis zu 900 bar Wasserstoff und Strömungsgeschwindigkeiten von 300m/s Partikel mit 5µm zu sammeln und zu analysieren … [mehr]

Tests hatten gezeigt, dass der Wasserstoff an Tankstellen zu viele Partikel enthält. Zusammen mit unserem Partner Hydac Process Technologies GmbH entwickelten wir einen Filter für 1000 bar Wasserstoff aus Duplex-Stahl für Wasserstofftankstellen. Dieser ist heute weltweit Benchmark … [mehr]

Ein Energydrink-Hersteller hat in seiner Abfüllanlage verschiedene Sterilisationsprozesse, Kühlanlagen, Getränke-Temperierungen und andere thermische Prozesse. Die Anlage besteht aus einer Kälteanlage, einer Heizung, einer Wärmepumpe sowie einem Kälte- und Wärmespeicher. Unsere Aufgabe war, die Energieeffizienz deutlich zu steigern … [mehr]

Unser Kunde konnte in der Erprobungsphase von Fahrzeugen mit Gastanks Fehler feststellen, die nicht erklärbar schienen. Unter unklaren Umständen löste die Rohrbruchsicherung aus und verschloss einzelne Gastanks – ohne dass jedoch eine Leitung abgebrochen war. Unsere Aufgabe … [mehr]

Wasserstoff wird vor der Betankung auf -40°C vorgekühlt, um die Kompressionswärme zu kompensieren. Die Vorkühlung hat einen großen Einfluss auf die CAPEX und die OPEX der Tankstelle. Wir konnten unserem Kunden helfen, eine gute Lösung zu finden … [mehr]

Wenn unser Kunde ein neues System auslegt, nutzt er immer dieselben Bestandteile in unterschiedlichen Varianten: Behälter, Ventile, Rohrleitungen, Verzweigungen, Filter etc. Von uns hat er einen modulares Systembaukasten in Simulink erhalten, mit dem er das gesamte System dynamisch simulieren kann, bevor er Prototypen baut … [mehr]

Wenn sich Rohre verzweigen, will man oft, dass sich der Massenstrom gleichmäßig aufteilt. Dies gelingt in den seltensten Fällen auf Anhieb. Mittels Strömungssimulation konnten wir dem Kunden helfen, eine annähernde Gleichverteilung zu erreichen … [mehr]

Druckverlust berechnen gehört zu unserem Tagesgeschäft. Oft sind es komplexe Netze oder spezielle Anwendungsfälle. Wir nutzen gerne eine Comsol Server App, die wir dafür entwickelt haben. Diese stellen wir auch unseren Kunden zur Verfügun … [mehr]

Die gesamte benötigte Fläche für den Wärmetauscher ist klar – aber welcher Rohrspiegel ist der optimale? Wie viele Rohre mit welcher Länge soll man wählen? Wenger Engineering hat ein kleines Programm entwickelt, das diese Aufgabe in fünf Minuten löst … [mehr]

Hydrothermale Carbonisierung – die Umwandlung von Abfallbiomasse in Kohle und Wasser – ist eine viel versprechende Zukunftstechnologie. Die Energieeffizienz ist jedoch elementar. Für unseren Kunden haben wir einen Rekuperator-Wärmetauscher entwickelt, bauen lassen und in Betrieb genommen, um das Edukt mit dem Produkt vorzuwärmen … [mehr]

Je kleiner der Container für die Leistungselektronik, desto besser für den Anlagenbauer. Aber die Anforderung an die Kühlung steigt. Eine CFD-Simulation hat unserem Kunden geholfen, eine schwerwiegende Zusage an seinen Kunden zu machen, die ihn nach der Inbetriebnahme zigtausende Euro gekostet hätte … [mehr]