Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) hat im Rahmen des Projekts "Elektrolyse made in Baden-Württemberg" gemeinsam mit 40 Unternehmen einen alkalischen Druckelektrolyseur mit 1 MW Leistung entwickelt. Die Dosierpumpe für den Demonstrator wurde von der Lewa GmbH aus Leonberg geliefert. Die Membrandosierpumpe, genannt "ecoFlow", liefert das für die Wasserstoffproduktion notwendige, um die Effizienz des Elektrolyseprozesses zu maximieren.
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.
Spezielle Anforderungen für Elektrolyseur- Pumpen
„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.
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.
