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24.07.2015

Zum Wohle aller Straßenarbeiter: Verkehrsanzeige mit Langzeit-Energie


Fraunhofer IKTS betreibt in Dresden Feldtest mit neuem mobilem Brennstoffzellensystem

Gelb umfasst und mit LEDs ausgestattet, steht sie am Großen Garten in Dresden: eine Verkehrsanzeige mit neuartiger Energiequelle. Nach mehrjähriger Entwicklungszeit soll sie dort ihre Praxistauglichkeit und technische Reife beweisen. Bisher müssen die Akkus vergleichbarer Tafeln bis zu zweimal wöchentlich ausgetauscht werden. Künftig soll einmal in drei Wochen genügen – und damit eine Gefahrenquelle minimiert werden. Dafür wurde das Verkehrsleitsystem der sächsischen Landeshauptstadt und der B.A.S. Verkehrstechnik AG im Januar 2015 mit dem mobilen Brennstoffzellensystem „eneramic®“ vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ausgestattet.

Niedrigerer Wechselaufwand

Der Stromgenerator für die Brennstoffzelle wird mit handelsüblichem Propangas betrieben und erzeugt nach Angaben des IKTS eine konstante elektrische Nutzleistung von 100 Watt. Bereits 2012 wurden autarke Prototypen im automatisierten Dauerbetrieb unter Laborbedingungen getestet. Der sechsmonatige Feldversuch in Dresden soll nun zeigen, ob die Rechnungen auch unter realen Umweltbedingungen aufgehen. Wenn ja, könnte dies einen erheblichen Schritt zu mehr Sicherheit für Straßenarbeiter bedeuten: „Der niedrigere Wechselaufwand bedeutet eine deutliche Senkung des Gefährdungspotenzials bei Arbeiten unmittelbar an der Autobahn“, erklärt Werner Großmann, Niederlassungsleiter von B.A.S. in Dresden.

Eine kurze Funktionsbeschreibung für die Technikfreunde: Das System beruht im Kern auf einer keramischen Hochtemperatur-Brennstoffzelle. Zunächst wird flüssiges Propangas im Rahmen einer partiellen Oxidation in ein wasserstoffreiches Gas transformiert. Dieses wiederum wird in der Brennstoffzelle in elektrischen Strom umgewandelt. Der aktive Teil der Zelle kann zwar bis zu 850 Grad Celsius heiß werden, doch reduziert eine Keramikisolation die Außentemperatur auf Handwärme.

Kommerzialisierung noch in diesem Jahr

Seit 1995 forscht das IKTS bereits in zahlreichen Projekten an keramischen Hochtemperatur-Brennstoffzellen. In den vergangenen Jahren sei aus der von Fraunhofer entwickelten Technologie eine komplette Plattform entstanden, berichtet Jens Baade. Mit ihr könne eine „robuste netzferne Stromerzeugung“ geschaffen werden. Inzwischen seien Lösungen im Leistungsbereich von 50 Watt bis 100 Kilowatt verfügbar. Davon sollen nicht nur Beschäftigte der Straßenmeistereien profitieren. Als Batterie-Hybrid ausgelegt, kommen ebenso gut Anwendungen im Industrie- und Freizeitbereich, etwa bei Outdoor- oder Camping-Aktivitäten, infrage.

Das Hauptaugenmerk des Versuchs liegt derzeit jedoch auf den Mitarbeitern der Verkehrssicherung. „Das Betreiben von LED-Tafeln in netzfernen Gegenden (…) wird durch eneramic® deutlich vereinfacht“, findet Großmann. Zu den weiteren Vorteilen, die die Technik vor allem für den Straßenverkehr prädestinieren könnte, zählen die Erfinder die Vielseitigkeit sowie die geringe Größe des Brennstoffzellensystems, die in etwa der einer Mikrowelle entspricht. Zudem sei es leiser als Stromgeneratoren mit Verbrennungsmotor und Propangas weltweit verfügbar. Darüber hinaus benötige das System kein Wassermanagement, was seinen Einsatz auch bei Minusgraden ermögliche. Verläuft der Feldtest wie vom IKTS erwartet positiv, soll das Produkt noch in diesem Jahr kommerziell verfügbar sein.