Moderne Anlagen für die dezentrale Energieversorgung und -speicherung mit Batterie- und Wasserstofftechnologie benötigen eine durchgängige Automatisierungs- und Sicherheitsarchitektur. In der Containerlösung H2PowerCube vernetzt die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff als digitales Rückgrat die Brennstoffzelle mit Elektrolyseuren und Batteriespeichern zu einem flexiblen Gesamtsystem. Die Modularisierung in Hard- und Software ermöglicht saubere Systemgrenzen und einen wirtschaftlichen Betrieb in unterschiedlichen Energiehabitaten. Die Zielapplikationen umfassen ein weites Spektrum an Habitaten: von Wasserstofftankstellen über Microgrids bis hin zu komplexen Sektorenkopplungsprojekten inklusive der Möglichkeit der stofflichen Nutzung von Wasserstoff.
H2 Powercell wendet die Prinzipien des modularen Maschinenbaus auf die Verfahrenstechnik an. Die Kernkomponente der Wasserstofferzeugung bildet das modulare Elektrolyseursystem H2PowerLyzer. Bis zu 24 dieser Systeme lassen sich in einem Container bis 1,2MW kaskadieren. Die hochgradige Modularität bringt jedoch automatisierungstechnische Herausforderungen mit sich. Die Steuerung des H2PowerCube muss eine immense Datendichte in harter Echtzeit verarbeiten, komplexe thermodynamische Prozesse synchronisieren und sehr strenge funktionale Sicherheitsanforderungen erfüllen. Zudem verlangt die Einbindung in die jeweilige Umgebung eine flexible Kommunikationsanbindung. Da das Containerkraftwerk völlig autark operieren soll und keine externe übergeordnete Steuerung benötigt, muss die Intelligenz komplett in der Anlage abgebildet werden.
Um diese multidimensionale Aufgabe zu lösen, kommt PC-based Control von Beckhoff zum Einsatz. Sämtliche Energie- und Informationsflüsse laufen in einem Ultra-Kompakt-Industrie-PC C6015 zusammen, der das topologische Zentrum des Containers bildet. Ausgestattet mit einem Vierkern-Prozessor stellt der Industrie-PC ausreichend Rechenkapazität zur Verfügung, um die Prozesse von Elektrolyse und Stromerzeugung latenzfrei zu takten.
