In den vergangenen Monaten hat L&R Kältetechnik mehrere Tiefkälteanlagen für Wasserstoff-Tankstellen in Deutschland, England, Frankreich und Spanien projektiert und gebaut. Dass der Wasserstoff bei der Betankung gekühlt wird, hat zwei Gründe: Durch die (adiabate) Verdichtung des Wasserstoffs im Fahrzeugtank können unzulässig hohe Temperaturen entstehen, und je kälter der Wasserstoff ist, desto schneller kann getankt werden. Die Kühlung muss daher nicht nur zentral, sondern auch möglichst nah am Fahrzeug, d. h. an der Zapfsäule (dem Dispenser) erfolgen.
Wie die Kälte erzeugt wird, hängt vom Betankungsprofil ab. Bei öffentlichen H2-Tankstellen mit größerem und kontinuierlichem Bedarf an Wasserstoff bewährt sich – so die Erfahrungen von L&R – das Prinzip der Direktverdampfung bzw. Durchlaufkühlung. Die Kälteanlage, die entsprechend groß dimensioniert sein muss, kühlt dann direkt und bedarfsgerecht den Wasserstoff über einen H2-Wärmetauscher.
Wenn es sich um eine Tankstelle handelt, die nur zu bestimmten Zeiten oder eher unregelmäßig frequentiert wird, ist es wirtschaftlicher, wenn die Abkühlung des Wasserstoffs durch einen „Energiespeicher“ in Form von tiefkalter Spezialflüssigkeit erfolgt. Dieser Speicher wird in den Tankpausen von der Kältemaschine aufgeladen. Hierfür benötigt man einen Zwischenkreislauf. Die Technik ist also aufwendiger, dafür kann aber eine Kälteanlage mit kleinerer Leistung gewählt werden, was einen deutlichen Preisvorteil zur Folge hat. Mit der Projektierung beider Anlagentypen hat L&R Erfahrung.
Bei der Wahl der Kältemittel ist der Anlagenhersteller bzw. der Tankstellenbetreiber nicht festgelegt. L&R hat für diesen Anwendungsfall u. a. Kälteanlagen mit R449A realisiert – einem Low-GWP-HFO-Blend (HFO = Hydrofluoroolefin); bei den Zwischenkreisanlagen kommt zusätzlich eine Salzsole auf Kaliumformiatbasis zum Einsatz.
Als weitere Option bieten sich natürliche Kältemittel an, zumal es sich hier um Anwendungen mit dem Anspruch der Nachhaltigkeit und des Klimaschutzes handelt. Aus Sicht von L&R ist dann CO2 das Kältemittel der Wahl. Sein Eigenschaftsprofil passt geradezu perfekt zu den kältetechnischen Anforderungen an die Wasserstoffbetankung, und L&R hat bereits CO2-Tiefkälteanlagen für diverse Anwendungsfälle in der Industrie realisiert.
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