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Energieversorgung von Mobilfunkstationen durch
Brennstoffzellen -Systemtechnik, Wind -und Solarenergie, 03BS218
Berlin I 01.06.2015Dag Hüdepohl
Telefónica Deutschland OHGE-Plus Mobilfunk GmbH, Projektleiter Environment, Health & Safety
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. 770.000 € 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
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Entwicklungsgeschichte Wasserstoff-/ Brennstoffzellen-technologie 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
• 01/2010 - erste Überlegungen zum Projekt 03BS218
• 07/2010 - Projektskizze und Förderantrag
• 03/2011 – Inbetriebnahme Versmold
• 02/2013 – Inbetriebnahme Büren
• 05/2014 – Inbetriebnahme Waldfeucht
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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)
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Standortlayout
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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
Hydrogen storage tank 2x12 bottles with 50 l H2 at 300bar pressure
Solar cellsSurface area 40 m² - 60 m²
Battery
Wind turbine
Fuel cell and energy management
Radio equipment
Prinzipskizze energieautarke Standorte
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 kWpeak und 2x 12 Flaschen H2 , 300 bar
• Batterie: 96 OPzV Batterien 2.350 Ah in 4 outdoor Schränken
In Betrieb seit Mai 2011.
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Standortansicht Versmold
Projekt: Versmold
2014: Änderung der Infrastruktur und der Energietechnik
Gründe:
• zu geringe Batteriekapazität (Umbau: 2.350 Ah auf 3.500 Ah)
• Ausbau der Funktechnik (mehr Richtfunk) kein Platz in outdoor-Schränken
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Standortansicht Versmold, Originalzustand
Standortansicht Versmold, nach Umbau
Projekt: Büren
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
● 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
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 kWpeak und 2x 12 Flaschen H2 , 300 bar
• Batterie: 24 OPzV Batterien 3.500 Ah
In Betrieb seit April 2014.
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Standortansicht Waldfeucht
Energieproduktion
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Büren,actual production 2013
Versmold,actual production 2012
Expected production
Energieproduktion
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Büren,Production data from start of operation
Versmold,Production data from start of operation
Energieproduktion und Kosten
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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)
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Anschlussprojekte:Solarenergie
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Solarflächen auf Satteldach, BS 17701098, Franken
Solarflächen auf Flachdach, BS 16538871, NRW
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 H2-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)
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
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.
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Off-grid site mit WKA, Solar und Dieselgenerator in Madagaskar, erstellt von Flexenclosure AB
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
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
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter