17. April 2024 | Im Rahmen des Projekts „Elektrolyse made in Baden-Württemberg“ hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) mit 40 Unternehmen einen alkalischen Druckelektrolyseur mit 1 MW Leistung konstruiert. Die Dosierpumpe des Demonstrators lieferte die Lewa GmbH aus Leonberg. Ab 2026 soll die Anlage in der Modellregion H2 GeNeSiS bei Stuttgart Wasserstoff in eine neue „Pipeline entlang des Neckars“ einspeisen.
Die Membrandosierpumpe „ecoFlow“ des Unternehmens aus dem Raum Stuttgart liefert dem Elektrolyseur das zur Wasserstoffproduktion notwendige Wasser. Dabei speise die Pumpe genau die Menge Prozesswasser ein, die die Anlage bei der Elektrolyse verbrauche.
Dazu müsse das Fördervolumen in Echtzeit auf die tatsächlichen Verbrauchsbedingungen angepasst werden. Andernfalls würde sich der Dosierprozess negativ auf die Regelkreise des Systems auswirken. Die Dosierung erfolgt deswegen durch eine Zweipunktregelung.
Hierfür nutzte das Unternehmen die ecoflow LDC1 M910S, die über eine hydraulische Leistung von 0,2 kW verfügt. Aufgrund des beim Prozess entstehenden Wasserstoffs sei sie mit einem Ex-Motor ausgestattet. Den Anforderungen der Anwendung entsprechend fördere sie im Elektrolyse-Systemdemonstrator Wasser mit bis zu 30 °C bei einem Förderstrom von 130 l/h gegen 40 bar.
Pumpen für Elektrolyseure haben besondere Anforderungen
„Dieser Pumpentyp ermöglicht die präzise Einstellung einer definierten Wassermenge in einem weiten Regelbereich“, so Frank Baumgart, Laborleiter im Bereich Regenerative Energieträger und Verfahren (REG) beim ZSW. Dies sei beim Systemdemonstrator wichtig, da hier Elektrolysestacks mit verschiedenen Längen und Leistungsklassen zu testen sind.
Membrandosierpumpe „ecoFLow“ (© LEWA)
Da solche Systeme auf bis zu 20 Jahre Betrieb ausgelegt seien, werde bei allen Anlagenkomponenten eine hohe Lebensdauer sowie Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit vorausgesetzt. Aufgrund möglicher Berührungspunkte mit der Kalilauge im Elektrolysestack müssten die Teile des ecoflow-Aggregats zudem eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen.
Daher bestehen die produktberührten Bauteile aus Edelstahl, der auch gegen Kalilauge beständig ist. Der Kopf der Pumpe verfüge über eine robuste PTFE-Sandwichmembran. Durch deren permanentes Monitoring könne es auch im Dauereinsatz des Elektrolyseurs nicht zu leckagebedingten Unterbrechungen kommen.
