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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
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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
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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
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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)
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Standortlayout
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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
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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.
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Standortansicht Versmold
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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
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Standortansicht Versmold, Originalzustand
Standortansicht Versmold, nach Umbau
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Projekt: Büren
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● 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
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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
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Energieproduktion
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Büren,actual production 2013
Versmold,actual production 2012
Expected production
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Energieproduktion
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Büren,Production data from start of operation
Versmold,Production data from start of operation
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Energieproduktion und Kosten
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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)
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Anschlussprojekte:Solarenergie
01.06.2015 Energieautarke Mobilfunkstandorte, D. Hüdepohl, Projektleiter
Solarflächen auf Satteldach, BS 17701098, Franken
Solarflächen auf Flachdach, BS 16538871, NRW
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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
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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
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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
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![Page 18: Energieversorgung von Mobilfunkstationen durch ......−installiert auf Containern (BSC oder große BTS) −Direkteinspeisung in den Stromkreis des Standortes −reduzierter Energieverbrauch](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041000/5ea0564c58461838df0d7875/html5/thumbnails/18.jpg)
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
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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
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Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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