Pilotanlage für alkalische Membran-Wasserelektrolyse – Ausbildungssystem für Verfahrenstechnik

Einführung

Die Ausbildungspilotanlage für alkalische Membran-Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung ist ein integriertes, pilotmaßstäbliches Laborsystem, das für Hochschuleinrichtungen konzipiert ist. Diese Plattform dient als praktisches Lehrmittel, das die praktische Anwendung der elektrochemischen Wasserstofferzeugung in Kombination mit grundlegenden verfahrenstechnischen Grundoperationen demonstriert. Durch die Nutzung industrietauglicher alkalischer Membrantechnologie ermöglicht das System den Studierenden, Transportphänomene, Strömungsmechanik, Gas-Flüssigkeits-Trennung und thermisches Energiemanagement in einer kontrollierten Ausbildungsumgebung zu beobachten, zu messen und zu analysieren.

Um die Ausrichtung an spezifische Laborlehrpläne und institutionelle Standards zu gewährleisten, können sowohl die Hardware- als auch die Softwarekomponenten dieser Pilotanlage angepasst werden. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es den Dozenten, physische Konfigurationen, Instrumentierungsskalen und digitale Steuerungsschnittstellen zu modifizieren, um ihren Lehrzielen und Laborraumanforderungen gerecht zu werden.

Wichtige Ausbildungsfunktionen und Vorteile

• Praktische Ausbildung in Grundoperationen: Das System integriert mehrere grundlegende verfahrenstechnische Operationen – einschließlich Fluidtransport, Wärmeübertragung, Gas-Flüssigkeits-Trennung und elektrochemischer Prozesssteuerung – in eine einzige, kompakte Arbeitsstation.
• Industrielle Steuerung und Datenerfassung: Ausgestattet mit einer industriellen Touchscreen-Schnittstelle und einem SPS-System, führt die Pilotanlage die Studierenden an moderne industrielle SCADA-Systeme, Echtzeit-Datenerfassung und cloud-basiertes Monitoring heran.
• Korrosionsbeständige und langlebige Materialien: Gebaut mit einem Rahmen aus hochfestem Aluminiumlegierung und prozessberührenden Teilen aus hochwertigem 316L-Edelstahl, ist die Anlage für langfristige Haltbarkeit und Beständigkeit gegen alkalische Lösungen ausgelegt.
• Umfassendes Sicherheitskonzept: Die Sicherheit hat Priorität mit integrierten Merkmalen, darunter explosionsgeschützte Schlüsselkomponenten, automatische Druck- und Füllstandssicherheitsverriegelungen sowie ein aktives Wasserstoffleck-Alarmsystem mit akustischer und visueller Alarmierung.
• Moderne Konnektivität: Das Steuerungssystem unterstützt 5G- und Bluetooth-Kommunikation, was die Fernüberwachung und kollaboratives Gruppenlernen während der Laborsitzungen erleichtert.

Details & Komponenten

Lehrplanintegration und akademische Zuordnung

Diese Pilotanlage überbrückt die Lücke zwischen theoretischen Vorlesungskonzepten und tatsächlichen industriellen Prozessen. Sie ist hochgradig anwendbar in den Fachbereichen Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Energietechnik und Angewandte Chemie.

Durch die Arbeit mit dieser Ausrüstung können Studierende Phänomene direkt beobachten und berechnen, die in wichtigen Referenzlehrbüchern wie Unit Operations of Chemical Engineering, Transport Processes and Separation Process Principles und Chemical Engineering Design beschrieben werden. Schlüsselkonzepte wie Fluidtransport, Sedimentation bei der Gas-Flüssigkeits-Trennung, Wärmeabfuhr in Rohrbündelwärmetauschern und systemweite Massen- und Energiebilanzen werden lebendig.

Anpassungsoptionen

Wir verstehen, dass jedes Universitätslabor unterschiedliche räumliche, budgetäre und pädagogische Anforderungen hat. Um verschiedene Lehrumgebungen zu unterstützen, zeichnet sich diese Pilotanlage durch ein modulares Design aus, das umfangreiche Anpassungen ermöglicht:

• Hardware-Anpassung: Optionen umfassen die Modifikation der Speichertankkapazität, die Anpassung der Skalierung und des Durchsatzes der Elektrolysezelle, die Auswahl alternativer Sensorpakete (wie digitale Durchflussmesser oder online-Leitfähigkeitssensoren) und die Konfiguration benutzerdefinierter Rohrleitungslayouts, um spezifische Laborgrundrisse zu berücksichtigen.
• Software-Anpassung: Die Steuerungssoftware kann angepasst werden, um bestimmte Sprachpräferenzen anzuzeigen, benutzerdefinierte Datenberechnungsmodule zu integrieren, benutzerdefinierte Sicherheitsalarmschwellen festzulegen oder direkt mit bestehenden universitären Laborverwaltungssystemen zu kommunizieren.

Über LABPARK

LABPARK dient seit über 20 Jahren dem Hochschulsektor, entwickelt und fertigt fortschrittliche Ausbildungs- und Versuchsgeräte, die die Lücke zwischen theoretischem Ingenieurwesen und industrieller Realität schließen. Wir konzentrieren uns auf die Bereitstellung hochwertiger Lösungen in sechs großen akademischen Disziplinen: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biologie, Lebensmitteltechnik, Pharmazeutische Technik und Umwelttechnik.

Gestützt durch 209 technische Patente und eine hochmoderne 49.000 Quadratmeter große Produktions- und Forschungsbasis hält LABPARK hohe Standards in Fertigungsqualität und akademischer Relevanz. Bis heute haben wir mit mehr als 289 Universitäten und Hochschulen weltweit zusammengearbeitet und helfen Lehrkräften dabei, moderne, sichere und hocheffektive Laborumgebungen für die nächste Generation von Ingenieuren und Forschern zu schaffen.

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