Wasserstoffelektrolyse

High-Power für die Gewinnung von grünem Wasserstoff

Ein Schlüsselelement der Energiewende auf dem Weg zur CO2-Neutralität ist Wasserstoff. Der vielfältig einsetzbare Energieträger stellt unter anderem einen Speicher zum Ausgleich schwankender regenerativer Stromerzeugung wie Windkraft oder Photovoltaik dar. Außerdem ermöglicht er die Reduktion von klimaschädlichen CO2-Emissionen in Industrie und Verkehr – vorausgesetzt, die Herstellung erfolgt klimafreundlich.

Das FORTEC Power Team steht Ihnen gerne bei der Konzeption Ihrer effizienten Stromversorgung zur Wasserstoff-Gewinnung zur Seite.

Methoden zur Herstellung von Wasserstoff

Methoden zur Herstellung von Wasserstoff

Heutzutage wird Wasserstoff hauptsächlich durch den chemischen Prozess der Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen. Es fällt jedoch nebenbei unerwünschtes CO2 ab. In Zukunft wird daher auf die Elektrolyse gesetzt. In sogenannten Power-to-Gas-Anlagen wird, mittels der Energie aus elektrischem Strom, Wasser (H2O) in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgeteilt. Stammt der für die Elektrolyse benötigte Strom ausschließlich aus erneuerbaren Quellen, spricht man vom klimaneutralen „grünen Wasserstoff“.

Das Grundprinzip der Elektrolyse ist leicht erklärt: Legt man eine Spannung zwischen zwei Elektroden in einem leitfähigen Elektrolyten (Salze, Säuren, Basen) an, bilden sich an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff. Im Detail unterscheiden sich verschiedene Elektrolyse-Methoden jedoch stark. Nicht nur die Wahl des Elektrolyten, sondern auch Parameter wie Temperatur und Druck haben einen Einfluss auf Aufbau, Kosten und Effizienz des Elektrolyseurs.

Etablierte Verfahren sind beispielsweise die alkalische oder die PEM-Elektrolyse. Die alkalische Elektrolyse verwendet einen alkalischen Elektrolyten, arbeitet bei Temperaturen zwischen 40 °C und 90 °C und einem Druck von 1-30 bar. Die benötigte Spannung zwischen den beiden Elektroden liegt im Bereich 1,4 bis 3 V DC. Die PEM-Elektrolyse setzt auf eine feste Protonen-Austausch-Membran (engl. Proton Exchange Membrane) , arbeitet bei ähnlicher Temperatur und Druck, punktet durch eine hohe Elektrolyse-Effizienz und benötigt Spannungen zwischen 1,8 und 2,5 V DC. Es gibt eine Vielzahl an weiteren Methoden wie der Hochtemperatur-Elektrolyse mit Betriebstemperaturen über 750 °C.

Anforderungen an Stromversorgungen für die Wasserstoffelektrolyse

Wie im letzten Abschnitt zu sehen, benötigt eine Elektrolyse-Zelle eine niedrige Gleichspannung in der Größenordnung von etwa 1 bis 3 V DC. In der Praxis werden mehrere Zellen in einem sogenannten "Stack" in Serie geschaltet. Je nach Anzahl der in Serie geschalteten Zellen variiert die benötigte Spannung stark und reicht von Niederspannungen bis hin zu mehreren Hundert Volt. Diese muss von der Stromversorgung zur Verfügung gestellt werden. Und auch die geforderte Stromstärke wird durch das Design des Elektrolyseurs ganz individuell bestimmt. Zwar ist meist eine gewisse Stromdichte vorgegeben, doch durch die Erhöhung der Grundfläche oder durch das Parallelschalten mehrerer Zellen, steigt auch der Strombedarf. So kommen für einen einzelnen Stack Leistungen bis über 100 kW zusammen.

Unsere Stromversorgungslösungen bieten eine breite Palette an Ausgangsspannungen zwischen 24 und 380 V DC mit bis zu 360 kW. Ausgangsstrom und -spannung können individuell über analoge und digitale Schnittstellen geregelt werden. Die Kommunikationsschnittstellen ermöglichen Ihnen Anpassung und Kontrolle frei nach Ihren Bedürfnissen.

Gemeinsam definieren wir Ihr nächstes Projekt

Für die optimal auf Sie zugeschnittene Lösung steht Ihnen unser Entwicklungs- & Ingenieurs-Team gerne zur Verfügung!

Ihre Vorteile:

  • Ihr persönlicher Ansprechpartner begleitet Sie über den gesamten Entwicklungsprozess, vom Design-In bis zum Ende der Produktlaufzeit Ihres Endgeräts
  • Schon im Entwicklungsprozess achten wir auf die Langlebigkeit unserer Komponenten
  • Auch vor Ort stehen wir Ihnen mit unserem Entwicklungsteam mit Rat und Tat zur Seite
  • Sicherheit und Vertrauen sind für uns die Basis einer langfristigen und nachhaltigen Zusammenarbeit
Eine Kundin und ein Berater sitzen an einem Tisch und überprüfen gemeinsam Angebotsunterlagen auf einem Tablet.

Anforderungen an AC/DC-Stromversorgungen für EV-Ladestationen

  • Bis zu 360 kW
  • Ausgansspannungen von 24 bis 380 V DC
  • Ausgangsstrom und -spannung regelbar
  • Analoge und digitale Schnittstellen

Unsere Auswahl an Hochleistungs-Stromversorgungen

für die Gewinnung von grünem Wasserstoff

Cosel HCA3500TF-65 Netzteil 180-528VAC 3-phasig 65V 54A
Wichtige Fakten zum HCA3500TF-65: 3500W Netzteil 180-528VAC 3-phasig 65V 54A Geringe Bauhöhe: 65 mm Wirkungsgrad bis zu 94 % Parallelbetrieb: Active Current Sharing mit bis zu 10 Geräten Analoge Schnittstellen: PV-Funktion, Remote ON/OFF, Remote Sense Konzipiert für Konduktionskühlung mit flüssigkeitsgekühlter Grundplatte Betriebstemperatur von -10 °C bis +70 °C Schutz gegen Überlast, Überspannung, Übertemperatur Geprüft nach EN 62368-1, UL 62368-1, C-UL (equivalent to CAN/CSA-C22.2 No. 62368-1) CE und UKCA-Zeichen5 Jahre Herstellergarantie Technische Kurzbeschreibung: Neu im Programm von FORTEC Power ist die HCA3500TF-Serie von Cosel. Für industrielle Geräte wie Hochfrequenzverstärker, Laserbearbeitungsmaschinen und Roboter optimiert, liefert das 3-Phasen-Netzteil konduktionsgekühlt 3,5 kW.Industrielle Anwendungen wie Schweißroboter, Hochfrequenzverstärker, Werkzeugmaschinen und Elektrolyseure müssen häufig in rauen Umgebungen betrieben werden, so dass die Stromversorgung lüfterlos eine hohe Leistung liefern muss. Unter solchen Bedingungen kommt die Konduktionskühlung (Baseplate-Cooling) zum Einsatz. Das HCA3500F gibt die entstehende Wärme an eine (vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte) Grundplatte ab. Das konduktionsgekühlte Design ermöglicht einen lüfterlosen Betrieb in einem Umgebungstemperaturbereich von -10 °C bis +70 °C mit einer Grundplattentemperatur bis +55 °C.Um ein Höchstmaß an Effizienz und thermischer Robustheit zu gewährleisten, verwendet das HCA3500TF eine optimierte, digital gesteuerte Schalttopologie und eine Leistungsstufe mit Siliziumkarbid (SiC) MOSFETs und Dioden, die dem Netzteil eine Effizienz von bis zu 94 % verleihen.Um die einphasige Spitzenbelastung zu reduzieren und die Lastverteilung in ihren Netzen zu optimieren, bevorzugen Systemarchitekten dreiphasige Stromversorgungslösungen. Das HCA3500TF von COSEL ermöglicht eine Installation in dreiphasigen Dreileiter-Delta- oder dreiphasige Dreileiter-Stern-Netzen mit einem Eingangsspannungsbereich von 180 V AC bis 528 V AC.Das HCA3500TF ist in zwei verschiedenen Ausgangsspannungen erhältlich: 48 V DC/73 A (einstellbar von 33,6 bis 55,2 V DC durch ein eingebautes Potentiometer oder von 24,0 bis 55,2 V DC bei Verwendung der Trimmfunktion) und 65 V DC/54 A (einstellbar von 45,5 bis 74,8 V DC durch ein eingebautes Potentiometer). Außerdem kann die Ausgangspannung mithilfe einer externen Spannung im Bereich -50 % bis +15 % der Nominalspannung geregelt werden.Unter Nennbetriebsbedingungen beträgt die Ausgangsleistung 3,5 kW. Wird noch mehr Leistung benötigt, können bis zu zehn HCA3500TF parallelgeschaltet und maximal 31,5 kW Leistung zur Verfügung gestellt werden.Das HCA3500TF wurde für integrierte Industrieanwendungen mit einer Einbauhöhe von 1,5 HE entwickelt, misst 110 x 65 x 420 mm (BxHxT) und wiegt unter 5 kg.Das HCA3500TF eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Mess- und Analysegeräte, Werkzeugmaschinen und Halbleiterfertigungsanlagen. Das 65V DC-Modell ist ideal für die Versorgung von Hochfrequenz-Leistungsverstärkern (RFPA) sowie für 60V-Lithium-Ionen-Ladegeräte.Die HCA3500TF-Serie erhalten Sie ab sofort bei FORTEC Power.
zzgl. 19% MwSt.
Advanced Energy LCM4000HV-T-S Industrielles Einbaunetzteil 311-528VAC 250V 16A
Wichtige Fakten zum LCM4000HV-T-S: Netzteil 311-528VAC, 250V, 16A Flickerfreie Stromquelle bis zu 16 A Ausgangsspannung zwischen 100 V DC und 300 V DC Digitale Schnittstelle: Modbus-RTU (RS-485 based, command set based on PMBus) Analoge Schnittstellen: AC-OK / DC-OK / Remote ON/OFF / Dimming: 0-10 V DC und 0-24 V DC Erfüllt die Kriterien nach: DesignLights, Consortium (DLC), Technical Requirements for Horticultural Lighting (Version 2.1) Zertifiziert nach IEC/EN/UL 62368-1 Technische Kurzbeschreibung: Innovatives 19€-Stromversorgungssystem bietet Hot-Swap-Funktionalität und vereinfacht die Installation, Wartung und Skalierbarkeit von großen LED-Beleuchtungsprojekten, wie zum Beispiel für kommerzielle Beleuchtung oder im Bereich Horticulture, also die künstliche Beleuchtung in Gewächshäusern.FORTEC Power erweitert mit der LCM4000HV-Serie von Artesyn (Advanced Energy) sein Portfolio um eine für LED-Beleuchtungssysteme spezialisierte Stromversorgung. Mit einer Nennleistung von bis zu 4000 W und einer Effizienz von bis zu 95 % bilden die AC/DC-Module LCM4000HV in Kombination mit dem neuen LCM12K 19"-Rack eine zentrale Stromversorgungslösung für mittlere bis große LED-Beleuchtungsanlagen. Die einzelnen Module sind für den einphasigen Betrieb ausgelegt, ein Rack LCM12K wird durch drei Phasen versorgt.Der Ausgang jedes 4 kW Moduls bietet eine flickerfreie Stromquelle von 0 bis 16 A bei einer Ausgangsspannung zwischen 100 V DC und 300 V DC. Die hohe Betriebsspannung ermöglicht eine kostengünstige Standardverkabelung bei minimalem Spannungsabfall selbst über große Entfernungen. Im zugehörigen 19"-Rackeinschub LCM12K mit 1 HE finden bis zu drei 4-kW-Module Platz. In großen Systemen kann durch die Kombination von 10 Racks in einem platzsparenden 10 HE Serverschrank eine Gesamtleistung von bis zu 120 kW erreicht werden. Für die Beleuchtung in Gewächshäusern ermöglicht dies ein Auslagern der Stromversorgung aus der oftmals feuchten und warmen Umgebung des Anbaubereichs in einen zentralen Kontrollraum. Analoge und digitale Schnittstellen ermöglichen die Kontrolle über das System auch aus der Ferne. So lässt sich über das Schalten und Dimmen der einzelnen Ausgänge beispielsweise ein Tag-Nacht-Zyklus nachempfinden. Das Auslesen von Leistungs- und Temperaturdaten ermöglicht eine proaktive Wartung des Systems.Die LCM4000HV-Familie bietet nicht nur die Möglichkeit Energie einzusparen, sondern beschleunigt auch die Installation des Stromversorgungssystems, bietet Hot-Swap-Funktionalität, vereinfacht die Wartung und ermöglicht eine schnelle Skalierbarkeit.Neben dem Einsatz im Bereich Hortikultur oder Vertical Farming kann die LCM4000HV-Serie auch in der kommerziellen Beleuchtung, beispielsweise im Einzelhandel, ihren Einsatz finden.Die LCM4000HV sind sowohl als Rack-Version, als auch als Stand-Alone-Gerät verfügbar.
zzgl. 19% MwSt.
Mean Well NSP-3200-48 Einbaunetzteil 90-264VAC 48V 67A
Wichtige Fakten zum NSP-3200-48: Weiter Eingangsspannungsbereich von 90 bis 264 V AC Hoher Wirkungsgrad von bis zu 94 % Niedriges 1 HE-Profil Ausgangsspannung einstellbar über internes Potentiometer / externe Steuerspannung Remote ON/OFF Remote Sense DC-OK, OTP Signalausgang Temperaturgeregelter Lüfter Conformal Coating (optional) Schutz gegen Überlast, Kurzschluss, Überspannung und Übertemperatur Entspricht SEMI F47 (200 V AC) Zulassung nach EN 62368-1 Approbationen: UL/CUL/TÜV CE- und UKCA-Zeichen 5 Jahre Herstellergarantie Technische Kurzbeschreibung: Die NSP-3200-Serie von Mean Well mit 3200 W und einem Wirkungsgrad von bis zu 94 % ist eine leistungsstarke und zuverlässige Stromversorgungslösung für industrielle Anwendungen. Die Eingangsspannung reicht von 90-264 V AC, und die Serie ist mit einer Ausgangsspannung von 24 und 48 V DC erhältlich. Betriebstemperaturen von -20 °C bis +70 °C machen sie vielseitig einsetzbar. Ideal für industrielle Maschinen, Automatisierungstechnik, Rechenzentren und 5G-Telekommunikation. Besondere Merkmale sind die intelligente Lüftersteuerung für optimale Kühlung und längere Lebensdauer sowie die PV-Funktion zur analogen Regelung der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms.
zzgl. 19% MwSt.
Mean Well BIC-2200-48CAN bidirektionales Einbaunetzteil 180-264VAC 48VDC 45A CAN-Bus 1HE
AC-DC bidirektionales Netzteil 180-264 V AC, 48 V DC, 45 ACAN-BusEcht-Sinus-Ausgang (THD <3%)Energierückgewinnung durch Steuerung der Leistungsübertragung AC zu DC und DC zu ACvoll digitale SteuerungHoher Wirkungsgrad von 93 % bei AC/DC und DC/AC BetriebSchnelle 1ms-Umschaltzeit zwischen AC/DC- und DC/AC-BetriebAnti-Island-SchutzParallelfunktion bis 11 kW (4+1)Remotesignalentspricht IEC 62477EN 62368-1 5 Jahre Herstellergarantie Anwendungsgebiete: Energie-Recycling in Batterieproduktionen, Batterietestung, Ladestationen
zzgl. 19% MwSt.
Mean Well BIC-2200-12 bidirektionales Einbaunetzteil 180-264VAC 12VDC 180A 1HE
AC-DC bidirektionales Netzteil 180-264 V AC, 12 V DC, 180 AEcht-Sinus-Ausgang (THD <3%)Energierückgewinnung durch Steuerung der Leistungsübertragung AC zu DC und DC zu ACvoll digitale SteuerungHoher Wirkungsgrad von 93 % bei AC/DC und DC/AC BetriebSchnelle 1ms-Umschaltzeit zwischen AC/DC- und DC/AC-BetriebAnti-Island-SchutzParallelfunktion bis 11 kW (4+1)Remotesignalentspricht IEC 62477EN 62368-1 5 Jahre Herstellergarantie Anwendungsgebiete: Energie-Recycling in Batterieproduktionen, Batterietestung, Ladestationen
zzgl. 19% MwSt.
Mean Well BIC-2200-48 bidirektionales Einbaunetzteil 180-264VAC 48VDC 45A 1HE
AC-DC bidirektionales Netzteil 180-264 V AC, 48 V DC, 45 AEcht-Sinus-Ausgang (THD <3%)Energierückgewinnung durch Steuerung der Leistungsübertragung AC zu DC und DC zu ACvoll digitale SteuerungHoher Wirkungsgrad von 93 % bei AC/DC und DC/AC BetriebSchnelle 1ms-Umschaltzeit zwischen AC/DC- und DC/AC-BetriebAnti-Island-SchutzParallelfunktion bis 11 kW (4+1)Remotesignalentspricht IEC 62477EN 62368-1 5 Jahre Herstellergarantie Anwendungsgebiete: Energie-Recycling in Batterieproduktionen, Batterietestung, Ladestationen
zzgl. 19% MwSt.
Cosel HCA3500TF-48 Netzteil 180-528VAC 3-phasig 48V 73A
Wichtige Fakten zum HCA3500TF-48: 3500W Netzteil 180-528VAC 3-phasig 48V 73A Geringe Bauhöhe: 65 mm Wirkungsgrad bis zu 93 % Parallelbetrieb: Active Current Sharing mit bis zu 10 Geräten Analoge Schnittstellen: PV-Funktion, Remote ON/OFF, Remote Sense Konzipiert für Konduktionskühlung mit flüssigkeitsgekühlter Grundplatte Betriebstemperatur von -10 °C bis +70 °C Schutz gegen Überlast, Überspannung, Übertemperatur Geprüft nach EN 62368-1, UL 62368-1, C-UL (equivalent to CAN/CSA-C22.2 No. 62368-1) CE und UKCA-Zeichen5 Jahre Herstellergarantie Technische Kurzbeschreibung: Neu im Programm von FORTEC Power ist die HCA3500TF-Serie von Cosel. Für industrielle Geräte wie Hochfrequenzverstärker, Laserbearbeitungsmaschinen und Roboter optimiert, liefert das 3-Phasen-Netzteil konduktionsgekühlt 3,5 kW.Industrielle Anwendungen wie Schweißroboter, Hochfrequenzverstärker, Werkzeugmaschinen und Elektrolyseure müssen häufig in rauen Umgebungen betrieben werden, so dass die Stromversorgung lüfterlos eine hohe Leistung liefern muss. Unter solchen Bedingungen kommt die Konduktionskühlung (Baseplate-Cooling) zum Einsatz. Das HCA3500F gibt die entstehende Wärme an eine (vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte) Grundplatte ab. Das konduktionsgekühlte Design ermöglicht einen lüfterlosen Betrieb in einem Umgebungstemperaturbereich von -10 °C bis +70 °C mit einer Grundplattentemperatur bis +55 °C.Um ein Höchstmaß an Effizienz und thermischer Robustheit zu gewährleisten, verwendet das HCA3500TF eine optimierte, digital gesteuerte Schalttopologie und eine Leistungsstufe mit Siliziumkarbid (SiC) MOSFETs und Dioden, die dem Netzteil eine Effizienz von bis zu 94 % verleihen.Um die einphasige Spitzenbelastung zu reduzieren und die Lastverteilung in ihren Netzen zu optimieren, bevorzugen Systemarchitekten dreiphasige Stromversorgungslösungen. Das HCA3500TF von COSEL ermöglicht eine Installation in dreiphasigen Dreileiter-Delta- oder dreiphasige Dreileiter-Stern-Netzen mit einem Eingangsspannungsbereich von 180 V AC bis 528 V AC.Das HCA3500TF ist in zwei verschiedenen Ausgangsspannungen erhältlich: 48 V DC/73 A (einstellbar von 33,6 bis 55,2 V DC durch ein eingebautes Potentiometer oder von 24,0 bis 55,2 V DC bei Verwendung der Trimmfunktion) und 65 V DC/54 A (einstellbar von 45,5 bis 74,8 V DC durch ein eingebautes Potentiometer). Außerdem kann die Ausgangspannung mithilfe einer externen Spannung im Bereich -50 % bis +15 % der Nominalspannung geregelt werden.Unter Nennbetriebsbedingungen beträgt die Ausgangsleistung 3,5 kW. Wird noch mehr Leistung benötigt, können bis zu zehn HCA3500TF parallelgeschaltet und maximal 31,5 kW Leistung zur Verfügung gestellt werden.Das HCA3500TF wurde für integrierte Industrieanwendungen mit einer Einbauhöhe von 1,5 HE entwickelt, misst 110 x 65 x 420 mm (BxHxT) und wiegt unter 5 kg.Das HCA3500TF eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Mess- und Analysegeräte, Werkzeugmaschinen und Halbleiterfertigungsanlagen. Das 65V DC-Modell ist ideal für die Versorgung von Hochfrequenz-Leistungsverstärkern (RFPA) sowie für 60V-Lithium-Ionen-Ladegeräte.Die HCA3500TF-Serie erhalten Sie ab sofort bei FORTEC Power.
zzgl. 19% MwSt.
Platine einer Stromversorgung

Konfigurationscenter

Sie brauchen eine maßgeschneiderte Lösung? Wir konfigurieren sie gerne!

Zu meiner Lösung

Platinenbild

Medizintechnik

Sichere und präzise Stromversorgungen

Mehr erfahren

Industrie

Die wahren Alles-Möglich-Macher kennen keine Kompromisse

Mehr erfahren

FAQ - Häufige Fragen

Welcher Temperaturbereich wird empfohlen?

Wenn Ladestationen im Freien betrieben werden, gibt es innerhalb eines Jahres große Temperaturschwankungen zwischen den verschiedenen Jahreszeiten. Die verwendeten Netzteile sollten somit mindestens einen Arbeitstemperaturbereich von -30 °C bis +70 °C aufweisen.

Welchen Eingangsspannungsbereich haben die Netzteile?

Für den globalen Einsatz in Ländern mit unterschiedlichen Versorgungsnetzen, ist ein weiter Eingangsspannungsbereich des Netzteils Pflicht. Um zusätzliche Spannungsschwankungen und Überspannungen abzufangen, werden Netzteile mit einem erweiterten Eingangsspannungsbereich von 85 V AC bis 305 V AC entwickelt. So können die Ladestationen den normalen Betrieb aufrechterhalten, selbst wenn in einem unsauberen Netz Spannungsschwankungen auftreten.

Ist ein Conformal Coating oder ein Verguss zu empfehlen?

Für den Schutz vor dem Einfluss hoher Luftfeuchtigkeit ist ein vergossenes Design oder Conformal Coating zu empfehlen.

Was ist in Bezug auf die EMV-Festigkeit zu beachten?

Außerdem können widrige Umgebungsbedingungen starke elektromagnetische Störungen mit sich bringen. Für das eingesetzte Netzteil empfiehlt sich daher eine Festigkeit gegenüber Surge-Spannungen von wenigstens 2 kV / 1 kV. Vor allem bei AC Level 2 Stationen ist die Stoßspannungsfestigkeit nach Überspannungskategorie OVC III zusätzlich ein wichtiges Kriterium.