Energieversorgung von Mobilfunkstationen durch Brennstoffzellen-Systemtechnik, Windund Solarenergie, 03BS218

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1 Energieversorgung von Mobilfunkstationen durch Brennstoffzellen-Systemtechnik, Windund Solarenergie, 03BS218 Berlin I Dag Hüdepohl Telefónica Deutschland OHG E-Plus Mobilfunk GmbH, Projektleiter Environment, Health & Safety

2 Überblick Allgemeine Angaben zum Projekt Titel des Vorhabens: Regenerative Energien im Mobilfunk - Energieversorgung von Mobilfunkstationen durch Brennstoffzellen-Systemtechnik, Wind- und Solarenergie Budget / Förderung: bei Antragstellung ca. 2,3 Mio. für max. 13 Standorte Status heute ca für drei energieautarke Standorte und zwei Standorte mit NEA Laufzeit: 07/2011 bis 06/2016 Partner: FutureE / Heliocentris, Hoppecke, (Nokia Siemens Networks), Alcatel-Lucent Network Services / ZTE

3 Entwicklungsgeschichte Wasserstoff-/ Brennstoffzellentechnologie im Unternehmen E-Plus: umweltbewusstes Unternehmen in der Wahrnehmung der Öffentlichkeit innovative Projekte, Förderung zukünftiger Technologien Motivation der Mitarbeiter für Einsatz im Umweltschutz vor 2010 eine Brennstoffzelle als NEA als Einzelpilot ohne Förderung 01/ erste Überlegungen zum Projekt 03BS218 07/ Projektskizze und Förderantrag 03/2011 Inbetriebnahme Versmold 02/2013 Inbetriebnahme Büren 05/2014 Inbetriebnahme Waldfeucht

4 Projektziele Evaluation von Brennstoffzellen nicht nur als Backup, sondern als Energielieferant im Zusammenspiel mit weiteren regenerativen Energieformen Langzeiterfahrungen mit Brennstoffzellen Betriebskonzept für den Einsatz von Wasserstoff Optimierung der Lieferkette Optimierung im Zusammenwirken mit Solar- und Windenergie Lösungsfindung zur Absicherung der Energieversorgung (als Maßnahme gegen Blackout und steigende Energiekosten)

5 Standortlayout Energieversorgung: Windkraftanlage (Energieversorgung 24h/d) Solarenergie (Energieversorgung bei Tageslicht) Brennstoffzelle (Energieversorgung 24h/d) Batterien (Puffer zur konstanten 48V-Versorgung; Energieversorgung Nachts und bei fehlendem Wind und Sonneneinstrahlung) Energy Controller Solar cells Surface area 40 m² - 60 m² Wind turbine Hydrogen storage tank 2x12 bottles with 50 l H 2 at 300bar pressure Prinzipskizze energieautarke Standorte Battery Radio equipment Fuel cell and energy management

6 Projekt: Versmold Gesamthöhe 46 m, Schleuderbetonmast, 10ft Container, outdoor Funktechnik GSM only Solarfläche: 8,77 kwpeak, 45 Module Windkraftanlage: 10 kwpeak Brennstoffzelle: 2x 2.5 kwpeakund 2x 12 Flaschen H 2, 300 bar Batterie: 96 OPzV Batterien Ah in 4 outdoorschränken In Betrieb seit Mai Standortansicht Versmold

7 Projekt: Versmold 2014: Änderung der Infrastruktur und der Energietechnik Gründe: zu geringe Batteriekapazität (Umbau: Ah auf Ah) Ausbau der Funktechnik (mehr Richtfunk) kein Platz in outdoor-schränken Standortansicht Versmold, Originalzustand Standortansicht Versmold, nach Umbau

8 Projekt: Büren Mast u. WKA identisch zu Versmold Solarfläche bessere Module (8,27 kwpeak) (kleinere Fläche, 26 Module, höhere Leistung) Brennstoffzelle identisch zu Versmold 20 -Container statt 10 -Container (alle Bauteile im Container) In Betrieb seit Dezember 2012 bessere Solarausbeute bessere Windstromausbeute zuverlässiger Betrieb der BSZ Standortansicht Büren

9 Projekt: Waldfeucht Gesamthöhe 46 m, Schleuderbetonmast, Funktechnik GSM & UMTS im 20ft Container Solarfläche: 10,08 kwpeak, 42 Module Windkraftanlage: erst 6 kwpeak, dann Umbau 10 kwpeak Brennstoffzelle: 2x 2.5 kwpeakund 2x 12 Flaschen H 2, 300 bar Batterie: 24 OPzV Batterien Ah In Betrieb seit April Standortansicht Waldfeucht

10 Energieproduktion Expected production Versmold, actual production 2012 Büren, actual production 2013

11 Energieproduktion Büren, Production data from start of operation Versmold, Production data from start of operation

12 Energieproduktion und Kosten

13 Anschlussprojekte: Solarenergie Auslegungen: Erstes Layout (noch nicht realisiert): 2-3 Standorte mit Solarflächen => 1 kwpeak und 7 m² installiert auf Containern (BSC oder große BTS) Direkteinspeisung in den Stromkreis des Standortes reduzierter Energieverbrauch (tagsüber) Zweites Layout (beide Standorte in Betrieb) 2 Standorte mit Solarflächen => 3 kwpeak und 20 m² 1 Flachdach, 1 Satteldach Direkteinspeisung in öffentliches Netz Abrechnung: Energiekosten Produktionserlös (RoI bereits erreicht)

14 Anschlussprojekte: Solarenergie Solarflächen auf Flachdach, BS , NRW Solarflächen auf Satteldach, BS , Franken

15 Anschlussprojekte: Brennstoffzellen NEA Auslegung / Planung: 2 große BSC Container (1. Standort im Umbau) Layout: Outdoor Wasserstoffbereitstellung (Schranksystem) Stationäres outdoor Brennstoffzellensystem in Modular- Bauweise (Schranksystem) Kontroll- und Monitoring-System Geeignete Zuwegung für Zulieferung von H 2 -Flaschen Einbindung in das Standort-Alarmierungssystem Batterie als Kurzzeitüberbrückung bis zur vollständigen Übernahme durch BSZ Planungsansatz: Kapazität für 10 kw für 12 Stunden Laufzeit (4x 2.5 kw BSZ plus Option)

16 Öffentlichkeitsarbeit Veranstaltungen und Presseinformationen Spatenstich Versmold (PI 11/2010) Inbetriebnahme Versmold (PK 03/2011) Übergabe Förderbescheid (PK in Berlin 09/2011) Beileger in der FAZ (10/2011) Fachpresse (PK München 11/2011) CPN Vollversammlung (Vortrag 02/2012) Jahrestreffen Netzwerk Brennstoffzelle NRW (Vortrag 11/2012) TU Braunschweig (Seminarvortrag 01/2013) H2-Broschüre Energieagentur NRW (05/2013, deutsch) TU Clausthal, IEEF (Bachelorarbeit 04/2013) NIP Vollversammlung (Vortrag 06/2013) Inbetriebnahme Büren (PK 09/2013

17 Öffentlichkeitsarbeit Veranstaltungen und Presseinformationen Fachpresse (PI 09/2013) TU Clausthal, IEEF (Projektarbeit 11/2013) Fachpresse (Artikel 11/2013) Konferenz Energy Autarky Solutions (Vorträge K u. Stuttg. 11/2013) Jahrestreffen Netzwerk Brennstoffzelle NRW (Vortrag 11/2013) H2-Broschüre Energieagentur NRW (04/2014, englisch) Telecoms Energy Efficiency Forum Istanbul (Vortrag 04/2014) Fachpresse/Firmenzeitschrift Fa. Hoppecke (Artikel 08/2014) Fachpresse (PI 09/2014) Energieagentur NRW (Ortstermin BDBOS 09/2014) CPN Vollversammlung (Vortrag TU Clausthal, 03/2015) Weiterhin wird es regelmäßige Information der Öffentlichkeit geben

18 Stand im internationalen Vergleich Weltweit Vorhaben im Mobilfunk zur Nutzung regenerativer Energien Unterschiede: - selten Brennstoffzellen - dafür Dieselgeneratoren - keine vertikal gelagerten WKA Keine Vergleichswerte, da in der Regel keine Monitoring-systeme oder Forschungsprojekte. Off-grid Teststand mit WKA (7,5 kw), Solar (3,96 kw) und gasbetriebenem Generator (5 kw) auf dem Gelände der Alpha Energy in Bellingham, Washington Off-grid site mit WKA, Solar und Dieselgenerator in Madagaskar, erstellt von Flexenclosure AB

19 Ausblick Analyse der geografischen und meteorologischen Unterschiede Nachweis der Praxistauglichkeit der Brennstoffzelle als Energielieferant Untersuchung von Kostenoptimierungspotenzialen Optimierung der Lebensdauer von Brennstoffzelle und Batterien Wissenschaftliche Begleitung durch die TU Clausthal Nächste Schritte: Logistik: Optimierung der Wasserstofflieferung Erstellung Betriebskonzept

20 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit