Die Brennstoffzellentechnologie spielt auf Elektroauto-News.net derzeit noch eine untergeordnete Rolle, soll aber für einen entsprechenden besseren Überblick über die Thematik Alternativer Antriebe an Bedeutung gewinnen. Gerade wenn man sieht, dass diese ein integraler Bestandteil der Antriebsstrategie von Daimler sowie anderen Automobilhersteller ist, kann diese nicht unerwähnt bleiben. Gerade Daimler greift bei Brennstoffzellensystemen auf Erfahrungen mehrere Fahrzeuggenerationen sowie Millionen von Testkilometern rund um den Globus zurück und hat mit dem Vorserienmodell des Mercedes-Benz GLC F-CELL der Weltöffentlichkeit erst kürzlich seinen nächsten Meilenstein auf diesem Gebiet präsentiert.
Allerdings verfolgt Daimler den Ansatz der Brennstoffzellentechnologie nicht nur für den Automobilbereich, sondern sieht es im Kontext des Gesamtenergiesystems als ganzheitlichen Ansatz. Daher hat man sich entschlossen die Entwicklungsaktivitäten um Anwendungsbereiche außerhalb des Automobils zu erweitern. Gemeinsam mit den Branchenführern Hewlett Packard Enterprise (HPE) und Power Innovations (PI), einem Unternehmen von LiteOn, wird die Daimler AG mit ihrem Tochterunternehmen NuCellSys GmbH und mit Unterstützung von MBRDNA sowie dem Daimler Innovations Lab1886 Prototypensysteme für die (Not-) Stromversorgung von Rechenzentren und anderen stationären Anwendungen entwickeln und dazu automobile Brennstoffzellensysteme integrieren.
„Die Marktreife von automobilen Brennstoffzellensystemen ist heute unbestritten. Sie sind alltagstauglich und stellen eine vielversprechende Option für den Mobilitätssektor dar. Aber das Potenzial von Wasserstoff jenseits des Automobils – Stichwort Energie-, Industrie- und Heimlösungen – ist vielfältig und erfordert die Entwicklung neuer Strategien. Skaleneffekte und Modularisierung sind dabei wichtige Themen.“ – Prof. Dr. Christian Mohrdieck, Leiter Brennstoffzelle bei der Daimler AG und Geschäftsführer der Daimler-Tochter NuCellSys
Brennstoffzellen als ideale Wahl für Microgrids in Rechenzentren
In einem Zeitalter, in dem mindestens genau so viele Daten im Netz unterwegs sind wie PKW auf den Straßen muss gewährleistet werden, dass Rechenzentren ihre Aufgaben stets vollbringen können. Durch die immens hohe Leistungsfähigkeit und den Anspruch ständig verfügbar zu sein, gehören Rechenzentren zu den größten Energieverbrauchern in der New Economy. Einer Studie des Natural Resources Defense Council (NRDC) zufolge, steigt der Strombedarf von Rechenzentren in den USA bis 2020 geschätzt auf 140 Milliarden Kilowattstunden Strom im Jahr, was der Jahresproduktion von circa 50 Kraftwerken und einem jährlichen CO2-Ausstoß von circa 100 Millionen Tonnen entspricht. Genau dieser steigende Energiebedarf muss durch eine nachhaltige, umweltfreundliche Energieversorgung ausgeglichen werden.
Hier kommen Brennstoffzellen ins Spiel, denn diese gelten als eine vielversprechende Technologie in diesem Bereich. Hohe Zuverlässigkeit, modulare Skalierbarkeit und all die Vorteile erneuerbarer Energien ohne die Abhängigkeit vom konventionellen Energiemarkt können Brennstoffzellen bereits heute erfüllen. Die hohe Zuverlässigkeit, die niedrigen Emissionsraten, der niedrige Geräuschpegel und der drastisch reduzierte Platzbedarf machen Brennstoffzellen zur idealen Wahl für Mikronetze in Rechenzentren. In Verbindung mit ihrer modularen Skalierbarkeit, geringem Wartungsaufwand und entsprechender Kosteneffizienz erfüllen Brennstoffzellen die hohen Energiespeicheranforderungen heutiger Rechenzentren.
„Der rasant zunehmende Energiebedarf setzt die traditionellen Stromversorgungslösungen unter Druck. Durch die Verwendung von Daimler Brennstoffzellensystemen als Dauer- und Notstromlösung sind wir in der Lage, neue, nachhaltige, kostengünstige und schnelle Methoden zur Energieversorgung von Rechenzentren für unsere Kunden zu erschließen.“ – Bill Mannel, VP & GM von HPC und AI, Hewlett Packard Enterprise
Um bei der Nutzung erneuerbarer Energien eine 24/7 Stromversorgung von Rechenzentren zu ermöglichen, überdenken Daimler, HPE und PI die Energieerzeugung und integrieren Wasserstoffspeicher- und Brennstoffzellensysteme zur direkten Energieversorgung von Computerserver-Racks in Rechenzentren. Das neuartige Konzept eines „wasserstoffbasierten“, CO2-freien Rechenzentrums besteht aus Brennstoffzellen, Elektrolyseur, Speicher, Photovoltaik- und Windkraftanlagen. Durch die Kombination der Systeme gleichen die Partner die Instabilität und Variabilität von erneuerbaren Energiequellen aus.
Der Gedanke dahinter ist folgender: so soll der Grundstrombedarf des Rechenzentrums durch Solar- und Windkraftanlagen abgedeckt werden. Übersteigt der erzeugte Strom den eigentlichen Bedarf des Rechenzentrums, dann wird überschüssige Energie via Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet. Somit speichert man die Energie für schlechtere Zeiten der Stromerzeugung, anstatt diese komplett zu drosseln, um keine überschüssige Energie zu besitzen. Benötigt das Rechenzentrum mehr Strom als die Solar- und Windkraftanlagen erzeugen können, dann erzeugen die Brennstoffzellensysteme anhand des zuvor gespeicherten Wasserstoffs Strom. Eine Verbesserung der CO2-Bilanz sowie eine vereinfachte Energieerzeugung und -versorgung sind das Ergebnis.
Bedenkt man nun noch, dass die traditionelle Stromversorgung eines Rechenzentrums beim Bau circa 30-40% der Kosten ausmacht, kann der neue Energieversorgungsansatz die Gesamtbetriebskosten künftig erheblich senken. Dies geschieht dadurch, dass Dieselgeneratoren, zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV), Schaltanlagen und teure Kupferleitungen überflüssig werden.
Die Partner präsentieren ihre ersten Projektergebnisse in Form eines Prototypensystems auf der diesjährigen SuperComputing Conference in Denver vom 13. bis 17. November. Im nächsten Jahr startet das Projekt in seine Pilotphase. Für dieses arbeiten Daimler, HPE und PI arbeiten mit dem National Renewable Energy Lab (NREL) zusammen. NREL ist ein weltweit anerkanntes Institut auf dem Gebiet nachhaltiger Rechenzentren und regenerativer Energien sowie Wasserstofferzeugung, -speicherung und entsprechender Sicherheitsstandards.
Quelle: Daimler AG – Pressemitteilung vom 10.11.2017
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