Netzunabhängige Stromversorgungen General Motors plant mobile und stationäre Stromgeneratoren mit Brennstoffzellen

Elektrofahrzeuge aufladen, Baustellen und Rechenzentren mit Strom versorgen und sogar Notstrom bereitstellen, dieses und mehr sollen mobile und stationäre Stromversorgungssysteme von General Motors meistern.

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General Motors (GM) hat neue kommerzielle Anwendungen seiner Hydrotec-Brennstoffzellentechnologie bekannt gegeben. Die Hydrotec-Projekte, die sich derzeit in der Entwicklung befinden, reichen von schweren Lastkraftwagen über die Luft- und Raumfahrt bis hin zu Lokomotiven und sind für den Einsatz außerhalb von Fahrzeugen zur Stromerzeugung geplant.

GM plant mehrere Hydrotec-basierende Stromgeneratoren, die alle mit den Hydrotec-Brennstoffzellen-Power-Cubes der Generation 2 von GM betrieben werden, darunter:

• Ein mobiler Stromgenerator (MPG), der Schnellladefunktionen für E-Fahrzeuge bietet, ohne dass feste Ladestationen installiert werden müssen.

• Das Empower-Schnellladegerät, mit dem Tankstellen erschwingliche Gleichstrom-Schnellladungen ohne Netzausbau anbieten können.

• Ein palettierter MPG zur leisen und effizienten Stromversorgung von Einrichtungen.

Die Brennstoffzellengeneratoren könnten Gas- und Dieselgeneratoren auf Baustellen, in Gebäuden, Kinos, Rechenzentren, bei Konzerten und Festivals im Freien mit weniger Emissionen ersetzen. Sie könnten auch als Reserve oder vorübergehender Ersatz für die Netzstromversorgung von Privathaushalten und kleinen Gewerbebetrieben in Zeiten von Stromausfällen dienen.

Jeder der Hydrotec-Stromgeneratoren bietet eine emissionsfreie Stromerzeugungsleistung von 60 bis 600 kW sowie eine geringe Geräusch- und Wärmesignatur.

„Unsere Vision einer vollelektrischen Zukunft ist umfassender als nur Personenkraftwagen oder sogar Transportmittel“, erläutert Charlie Freese, GM Executive Director des globalen Hydrotec-Geschäfts. „Unsere Kompetenz im Bereich Energieplattformen mit Ultium-Fahrzeugarchitekturen und Antriebskomponenten sowie Hydrotec-Brennstoffzellen kann den Zugang zu Energie für viele verschiedene Branchen und Nutzer erweitern und gleichzeitig dazu beitragen, die mit der Stromerzeugung häufig verbundenen Emissionen zu reduzieren.“

Mobiler Stromgenerator

GM liefert Hydrotec-Brennstoffzellen-Power-Cubes an Renewable Innovations in Lindon, Utah, um den Mobile Power Generator zu bauen. GM wird seine Brennstoffzellen-Hardware und -Software mit den Energieintegrations- und -managementsystemen von Renewable Innovations kombinieren, um einen Generator zu entwickeln, der Schnellladefunktionen für E-Fahrzeuge bereitstellen kann, ohne dass das Stromnetz erweitert oder permanente Ladeeinrichtungen an Orten installiert werden müssen, an denen nur vorübergehend Strom benötigt wird.

Mehrere Entwicklungsprojekte, an denen der MPG beteiligt ist, sind bereits im Gange, darunter eine Demonstration der Technologie als mobile Ladestation für Elektrofahrzeuge. Diese Version des MPG wird voraussichtlich Mitte 2022 zum ersten Mal vorgeführt werden.

„Als Pionier und Innovator auf dem Gebiet der Wasserstofftechnologie sieht Renewable Innovations interessante Möglichkeiten für Verbraucher, Unternehmen, Behörden und Industrie“, so Robert Mount, CEO und Mitbegründer von Renewable Innovations. „Wir haben gesehen, dass es einen Bedarf für das Aufladen von Elektrofahrzeugen an Orten gibt, an denen es keine Ladestationen gibt, und jetzt wollen wir gemeinsam mit GM die beste Technologie und bahnbrechende Anwendungen auf den Markt bringen, um die Vision des Unternehmens von einer emissionsfreien Zukunft zu beschleunigen.

Die kalifornische Energiekommission finanziert ein separates Demonstrationsprogramm für vier weitere MPGs im Rahmen ihres Programms für mobile erneuerbare Notstromaggregate, um zu zeigen, wie mobiler Strom auf Wasserstoffbasis dazu beitragen kann, den Energieverlust während der geplanten Stromabschaltungen zur Eindämmung der Waldbrände im ganzen Bundesstaat auszugleichen.

Diese Demonstration wird vom Electric Power Research Institute geleitet, einer unabhängigen, gemeinnützigen Organisation für Energieforschung und -entwicklung, die mit Akteuren wie GM und Renewable Innovations zusammenarbeitet, um der Öffentlichkeit einen sicheren, zuverlässigen, erschwinglichen und gerechten Zugang zu wasserstoffbasierter Elektrizität zu ermöglichen.

EV-Ladestationen für den Einzelhandel

Zusätzlich zu den mobilen Ladestationen für Elektrofahrzeuge haben GM und Renewable Innovations bei der Entwicklung des Empower-Schnellladegeräts zusammengearbeitet. Das Empower-Schnellladegerät soll Tankstellen helfen, erschwinglichere Gleichstrom-Schnelllademöglichkeiten einzurichten, ohne dass erhebliche Investitionen in elektrische Infrastrukturen wie größere Zuleitungen, Transformatoren und möglicherweise neue Umspannwerke getätigt werden müssen.

Empower-Schnellladegeräte können an bestehenden Tankstellen oder entlang von Korridoren installiert werden, die nur einen Teil des Jahres von Reisenden frequentiert werden, beispielsweise in der Nähe von Nationalparks oder Urlaubszielen.

Das Empower-Schnellladegerät wird von acht GM Hydrotec Power Cubes angetrieben, nutzt Wasserstoff aus internen Tanks und kann bis zu vier Fahrzeuge gleichzeitig mit einer Leistung von 150 kW und einer geschätzten Vollladezeit von 20 Minuten aufladen. Mit dem Empower-Schnellladegerät können potenziell mehr als 100 Elektrofahrzeuge aufgeladen werden, bevor das Gerät wieder mit Wasserstoff versorgt werden muss.

Renewable Innovations plant, bis Ende 2025 landesweit 500 Empower-Schnellladestationen zu installieren.

Palettiertes mobiles Stromerzeugungssystem

GM entwirft eine separate, palettierte Version des MPG. Derzeit wird auch geprüft, wie diese Version des MPG schwere Ausrüstung und Lager mit Strom versorgen kann. Der Prototyp entspricht in seiner Größe einem 60-kW-Generator und erzeugt fast 70 Prozent mehr Leistung als herkömmliche Dieselgeneratoren. Diese MPG-Variante verfügt zudem über Funktionen, die bei Dieselgeneratoren normalerweise nicht zu finden sind, z. B. Batteriepufferung und Leistungsregelung.

Dieser MPG-Prototyp wird von einem Hydrotec Power Cube angetrieben und wandelt den an Bord gespeicherten Wasserstoff in Strom um, der im Betrieb emissionsfrei erzeugt wird. Er erzeugt weniger Lärm als ein herkömmlicher Dieselmotor bei Volllast und gibt Wasser ab, das aufgefangen und vor Ort wiederverwendet werden kann.

Produzieren wird GM die Hydrotec-Brennstoffzellensysteme in seinem Joint Venture Fuel Cell Systems Manufacturing mit Honda in Brownstown, Michigan. Renewable Innovations wird das anhängerbasierte MPG-System und das größere, modulare Empower-Schnellladegerät in seinen Anlagen im Großraum Salt Lake City fertigen.

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