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Der Kompressor regelt! Good morning! Good moooooorning! Endlich mal etwas Comedy / Musical! Raus aus der Ernsthaftigkeit, rein in den locker-flockigen Tanzfilm! Auch hier noch mal ein Verweis auf unsere Homepage: www.shawshank-lebenslang.de Und zum ersten Mal hier die Empfehlungen aufgelistet: Tom: Die Frau in Schwarz Bernd: Bloodstained (PS4) / Judgement (PS4) Tobi: Broadchurch / Neon Genesis Evangelion Gerrit: Green Book / The Favourite / Vice Viel Spaß!
Gudrun unterhielt sich mit Meike Juliane Amtenbrink. Frau Amtenbrink hat von September 2017 bis Februar 2018 am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg Wasserstofftankstellen modelliert. Die Niederschrift der Ergebnisse bilden ihre Masterarbeit im Studiengang Energietechnik am KIT . Gudrun hat die Arbeit von Seiten des KIT als Erstgutachterin betreut. Als kohlenstofffreier Energieträger ist Wasserstoff im weltweiten Fokus der Forschung. Tanken mit Wasserstoff verspricht, den CO2-Ausstoß des Verkehrssektors zu reduzieren, zusätzlich ermöglicht die Umwandlung überschüssiger Strommengen in Wasserstoff mittels Elektrolyse dringend benötigte Flexibilität für die zukünftige Energieversorgung. Dafür müssen Tankstellen zur Verfügung stehen. Auf dem noch jungen Markt hat sich auf der Kundenseite bereits ein Standard etabliert, sodass alle Besitzerinnen eines Brennstoffzellenfahrzeugs an jeder Wasserstofftankstelle nachtanken können. Der technische Aufbau der Tankstellentechnologie ist dabei, je nach Anwendung, unterschiedlich. Teil der Arbeit war es einzuschätzen, welche Konzepte für den zukünftigen Markt eine Rolle spielen. Aufgrund der Vergleichbarkeit zwischen den relevanten Konzepten und dem in der ISE-eigenen Tankstelle umgesetzten Aufbau, wurde die institutseigene Tankstelle modelliert und die vorhandenen Messdaten genutzt, um die Plausibilität der Ergebnisse zu überprüfen. Im Rahmen vorangegangener Abschlussarbeiten wurde am Fraunhofer ISE ein Simulationsmodell eines Power-to-Gas-Systems auf Basis der PEM-Elektrolyse erstellt. Dieses Modell hatte zum Ziel, das dynamische Systemverhalten nachzubilden, Aussagen/Vorhersagen zum realen Wirkungsgrad der Anlage zu geben und die tatsächliche jährliche Wasserstofferzeugung zu prognostizieren. Darauf konnte Frau Amtenbrink aufbauen. In ihrer Arbeit wurde ein nulldimensionales, thermodynamisches Realgasmodell einer Wasserstofftankstelle in MATLAB/Simulink erstellt. Dafür wurden für die Einzelkomponenten einer Wasserstofftankstelle die Enthalpie- und Stoffbilanzen aufgestellt, in Simulink implementiert und über eine Steuerungslogik zu einem Gesamtsystem verbunden. Mit dem Tankstellenmodell können das Stand-by-Verhalten der Tankstelle und der Betankungsvorgang sekundengenau simuliert werden. Ergebnis sind die Drücke, Temperaturen und Stoffströme des Wasserstoffs an den relevanten Stellen im Gesamtsystem und der Energieverbrauch der Tankstelle, aufgeschlüsselt nach den wichtigsten Einzelkomponenten. Das Speichermodell kann auf Grundlage der Erhaltungsgleichungen über die zu- und abfließenden Stoffströme den sich ergebenden Druck und die Temperatur des Wasserstoffs im Speicher nachbilden, wobei die Realgasgleichung nach Redlich und Kwong benutzt wurde. Der Wärmeaustausch mit der Umgebung durch Konvektion und Wärmeleitung ist berücksichtigt. Das Modell ist auf verschiedene Speicher parametrisierbar und kann über die Anpassung der Geometrie- und Materialwerte sowohl für die Druckbänke an der Tankstelle, als auch für den Fahrzeugtank genutzt werden. Die Speichermodelle zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit der Realität. Die Drücke in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und die Temperaturerhöhung, die sich als Resultat einer Speicherbefüllung ergibt, können nachgebildet werden, ebenso der nach einer Befüllung erfolgende Temperaturausgleich mit Druckreduzierung. Durch das Modell für die Rohrleitungen können die Druckverluste innerhalb der Tankstelle abgebildet werden. Das Modell ist durch die Wahl der Geometrieparameter auf unterschiedliche Tankstellenkonfigurationen anwendbar. Der Kompressor wurde isentrop modelliert und die Verdichtungsarbeit mit einem isentropen Wirkungsgrad korrigiert. Der Druckanstieg, der sich durch den Kompressor beim Wiederbefüllen der Druckbank ergibt, ist durch die Simulation genau wiedergegeben. Dadurch ergibt sich, dass die Dauer der Speicherbefüllung zwischen Simulation und Messung übereinstimmt. Zur Modellierung der Kältemaschine wurde der Kältemittelkreislauf stark vereinfacht und durch eine Kälteleistung ersetzt, die von der Umgebungstemperatur abhängt. Für die wichtigsten Energieverbraucher an der Tankstelle, Kompressor und Kältemaschine, wurden Modelle erstellt, durch die der Energieverbrauch in Abhängigkeit der Betriebsführung berechnet werden kann. Nach der anschließenden Validierung kann das Modell dazu dienen, die Hauptenergieverbräuche an der Tankstelle zu quantifizieren und die Größe der einzelnen Komponeten optimal aufeinander auszulegen. Damit kann in Zukunft entschieden werden, ob zum Beispiel die Betriebsführung der Kältemaschine zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrades verändert werden sollte. Literatur und weiterführende Informationen Pressemitteilung des H2-Tankstellen-Konsortiums App zum Auffinden von Wasserstofftankstellen sowie Karte mit Wasserstofftankstellen in Deutschland Informationen zur ersten H2-Tankstelle in Karlsruhe https://pem-electrolysis.de Homepage des Bereichs Wasserstofftechnologien am Fraunhofer ISE H.D. Baehr und S. Kabelac. Thermodynamik: Grundlagen und technische Anwendungen. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2012. 978-3-642- 24160-4. doi: 10.1007/978-3-642-24161-1, 2012. E. Rothuizen e.a: Optimization of hydrogen vehicle refueling via dynamic simulation. International Journal of Hydrogen Energy Vol. 38, No. 11, p. 4221-4231, 2013. A. Huss und M. Corneille. Wasserstoff-Tankstellen. Ein Leitfaden für Anwender und Entscheider. Wiesbaden: Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 2011. Podcasts F. Schueth, T. Pritlove: Energieforschung, Episode 12 im Forschergeist Podcast, Stifterverband/Metaebene, 2015. M. Voelter, D. Schumann: Elektromobilität, Episode 163 im omega tau Podcast, 2015.
Camper on Tour - DER Podcast für Camper mit Dominic Bagatzky
Hi, aus aktuellem Anlass möchte ich ein paar Worte darüber verlieren warum ich persönlich es für nicht sinnvoll erachte die Wasserleitung mit Druckluft leer zu blasen. Gestern Abend habe ich eine Email von Campern bekommen weil ihre Wasserpumpe zwar läuft aber irgendwie nicht genug Wasser raus kommt. Sowas kann natürlich mehrere Ursachen haben. In dem Fall waren es Algen welche die Leitung und die Filter verstopft haben. Ich bin jedoch hellhörig geworden als Sie mir schrieben Sie würden die Leitungen mit Druckluft leer blasen am Ende der Saison. Ganz am Anfang unseres Camperlebens hatte ich das auch mal überlegt. Der Kompressor steht eh im Garten und das ist ja auch schön bequem. Ich habe es dann aber doch nicht gemacht und eine einfache Fahrrad Luftpumpe genommen. Ist zwar etwas frickelig die Luftpumpe mit der Hand einigermaßen dicht hingehalten zu bekommen. Aber mit etwas Übung klappt das einigermaßen. Unterm Jahr, wenn ich weiss das wir eh schon bald wieder los fahren, habe ich die Leitung auch schon mal mit dem Mund leer geblasen. Da bekommt man zwar ordentlich dicke Backen, geht aber auch. OK zum Saisonende oder bei längerem Nichtgebrauch würde ich das jetzt auch nicht machen wegen der mundfeuchten Luft die man da ja dann rein drückt. Stichwort Keimbildung und so. Aber warum jetzt keine Druckluft? Geht doch schnell und einfach. So ein Druckluftkompressor mit Pistole hat ordentlich "Dampf". Ich weiß nicht auf welche Drücke die Kunststoffleitungen ausgelegt sind. Die machen das sicher mit, zumindest bei kurzzeitiger Belastung. Ich denke da vielmehr an eventuell entstehende Druckschläge wenn das Wasser dann raus ist. Die allermeisten werden vielleicht wie ich das Wasser vom Wasserhahn zurück in den Wassertank drücken wo es dann durch den Bodenablauf abfließen kann. Geht man da nun mit Druckluft an den Wasserhahn schiebt man das Wasser zunächst rückwärts durch die Leitung und aus der Pumpe raus. Und in dem Moment wo das Wasser raus ist entweicht die ganze Druckluft aus der Leitung und es entsteht ein erster Druckschlag an der Pumpe bzw. den Flügelrädchen der Pumpe. Und so schnell ist man dann ja auch nicht mit aufhören und dann rauscht da ordentlich Luft durch, welche Wassertropfen mitreißt und irgendwo dran schleudert. Das bietet einfach zu viel Potenzial irgendwo was kaputt zu machen. Das bemerkt man dann vielleicht nicht mal gleich, weil wenn die Pumpe im inneren ein Flügelrad verliert merkt man das in aller Regel erst wieder beim nächsten Gebrauch.....beim Start in den nächsten Urlaub im nächsten Jahr. Deshalb verwende ich keine Druckluft aus einem Kompressor sondern die handelsübliche Luftpumpe. Liebe Grüße Dominic