[0001] Die Erfindung betrifft einen Gastransport-Trailer, mit wenigstens einer Speichersektion
mit wenigstens einem Aufnahmebehälter zur Aufnahme eines zu transportierenden Gases,
einer Haupt-Zu-/Ableitung, welche mit dem Aufnahmebehälter fluidleitend verbunden
ist, und einer Anschlusseinheit, welche mit der Haupt-Zu-/Ableitung fluidleitend verbunden
ist und dazu eingerichtet ist, zum Beladen oder Entladen des Trailers mit einer Befüll-
oder Entnahmestation fluidleitend gekoppelt zu werden.
[0002] Derartige Gastransport-Trailer, auch unabhängig vom aufzunehmenden Gas als Multiple-Element
Gas Container (MEGC) bezeichnet, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden
dazu eingesetzt, Gase in verflüssigtem oder gasförmigen Zustand insbesondere über
das Straßennetz zu transportieren, wozu ein solcher Trailer zum Zwecke des Transports
mit einer Zugmaschine gekoppelt werden kann. Ein solches zu transportierendes Gas
ist beispielsweise Wasserstoff. Derartige Trailer sind zumeist in mehrere Speichersektionen
unterteilt, wobei jede der Speichersektionen wenigstens einen, insbesondere mehrere
Aufnahmebehälter, zur Aufnahme von Gas aufweist. Die Speichersektionen sind mit einer
Haupt-Zu/Ableitung gekoppelt und mittels dieser Haupt-Zu/Ableitung über eine Anschlusseinheit
mit einer Befüll- oder Entnahmestation koppelbar.
[0003] Wenngleich sich dieses Grundprinzip zur Konfiguration von Gastransport-Trailern bewährt
hat, besteht dennoch Raum für Verbesserungen. Wesentliche Nachteile bei aus dem Stand
der Technik vorbekannten Gastransport-Trailern liegen insbesondere darin, dass die
Beladung und Entladung des Gases in der Regel aufwendig und personalintensiv ist.
Der Vorgang ist nicht nur häufig weitestgehend manuell zu steuern bzw. zu überwachen,
sondern es ist darüber hinaus vom Bedienpersonal auch eine Erfassung und Protokollierung
des Beladevorgangs oder Entladevorgangs durchzuführen und eine Abrechnung zu erstellen,
was eine Vielzahl von Arbeitsschritten erfordert. Angesichts der prognostizierten
zunehmenden Bedeutung von Gasen wie Wasserstoff als umweltfreundlicher Energieträger
besteht insoweit Bedarf für Effizienzsteigerungen. Es wird darüber hinaus als nachteilig
empfunden, dass aus dem Stand der Technik vorbekannte Trailer kaum Rückschlüsse auf
die Gasqualität des aufgenommenen Gases zulassen. Darüber hinaus besteht eine wesentliche
Schwierigkeit häufig darin, Gastransport-Trailer kompatibel zu einer Vielzahl von
Befüll- oder Entnahmestation auszugestalten, die über unterschiedliche technische
Voraussetzungen verfügen.
[0004] Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gastransport-Trailer
der eingangs bezeichneten Art dahingehend weiterzubilden, dass die im Stand der Technik
aufgefundenen Nachteile möglichst weitgehend behoben werden. Insbesondere ist ein
Gastransport-Trailer anzugeben, der ein höheres Maß an Autonomie aufweist, mit einer
Vielzahl von Befüll- oder Entnahmestationen kompatibel ist und darüber hinaus eine
effiziente und umfassende Dokumentation von Be- und Entladevorgängen unterstützt.
[0005] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Gastransport-Trailer der eingangs genannten
Art in einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine fluidleitend mit der Haupt-Zu-/Ableitung
oder dem Aufnahmebehälter verbundene Gasanalyse-Sensoreinheit gelöst, wobei die Gasanalyse-Sensoreinheit
dazu eingerichtet ist, eine Gasqualitätsanalyse des transportierten Gases vorzunehmen,
insbesondere wenigstens eine, mehrere oder sämtliche der nachfolgenden Gaseigenschaften
des transportierten Gases zu sensieren: Gas-Restfeuchte, Kohlenwasserstoffe, COx,
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Sauerstoff. Wenn das zu transportierende
Gas beispielsweise Wasserstoff ist, werden vorzugsweise die Wasserstoff-Restfeuchte,
im Wasserstoff enthaltene Kohlenwasserstoffe, COx, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff
oder Sauerstoff ermittelt.
[0006] Der Integration einer Gasanalyse-Sensoreinheit in den Gastransport-Trailer liegt
die Erkenntnis zugrunde, dass hierdurch vorteilhaft ermöglicht wird, nähere Informationen
über die Gaseigenschaften des transportierten Gases zu generieren. Auf diese Weise
ist nicht länger erforderlich, dass derartige Analysemittel unmittelbar an Befüll-
oder Entnahmestationen bzw. vorgeschalteten Stellen vorgehalten werden. Darüber hinaus
hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Gaseigenschaften durch beispielsweise mehrfaches
Ein- und Ausbringen in Tanks oder Rohrleitungssysteme Schwankungen unterworfen sind,
die mittels aus dem Stand der Technik vorbekannten Lösungen nur unzureichend und ungenau
abgebildet werden können. Mittels der erfindungsgemäßen Gasanalyse-Sensoreinheit wird
somit eine sehr viel bessere Kenntnis über die Gaseigenschaften des aufgenommenen
Gases erreicht. Vorzugsweise ist das zu transportierende Gas Wasserstoff.
[0007] Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Gasanalyse-Sensoreinheit dazu
eingerichtet ist, auf Basis der sensierten Gaseigenschaften für einen Beladevorgang
oder einen Entladevorgang einen Gaseigenschafts-Datensatz, insbesondere ein Zertifikat,
zu erzeugen, wobei der Gastransport-Trailer ferner eine Steuerungseinheit mit einem
Speicher aufweist, und wobei der Speicher dazu eingerichtet ist, den Gaseigenschafts-Datensatz
zu speichern. Durch die Erzeugung eines solchen Datensatzes, insbesondere eines Zertifikats,
ist für jeden Abgabevorgang die zugehörige Gasqualität transparent verfolgbar. Das
Zertifikat kann beispielsweise direkt mit einer Rechnung an einen Betreiber oder Kunden
gesendet werden.
[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Gastransport-Trailer ferner ein
satellitengestütztes Navigationssystem zur Ortung und Zeitbestimmung, wobei für einen
Beladevorgang oder einen Entladevorgang ein korrespondierendes Positionssignal ermittelt
und in dem Speicher mit dem Gaseigenschafts-Datensatz verknüpft wird. Beispiele für
ein solches satellitengestütztes Navigationssystem sind GPS, Galileo, GLONASS, Beidou.
Hierdurch werden nicht nur Gaseigenschaftsparameter für einen Beladevorgang oder Entladevorgang
erfasst und gespeichert, sondern darüber hinaus auch ein korrespondierendes Positions-
und Zeitsignal ermittelt und mit dem Datensatz verknüpft, sodass eindeutig bestimmbar
ist, an welcher Befüll- oder Entnahmestation der entsprechende Beladevorgang oder
Entladevorgang vorgenommen wurde, verknüpft mit den entsprechenden Gaseigenschaften
und zusammengefasst zu einem Zertifikat.
[0009] Weiterhin bevorzugt ist mit der Haupt-Zu-/Ableitung wenigstens einer, mehrere oder
alle der folgenden Sensoren verbunden: Massendurchflusssensor, Temperatursensor, Drucksensor,
wobei die Sensoren dazu eingerichtet sind, ein korrespondierendes Messsignal zu erzeugen
und wobei die Sensoren datenleitend, insbesondere über ein Feldbussystem, mit der
Steuerungseinheit verbunden sind, wobei die Messwerte der Sensoren insbesondere mit
den Gaseigenschafts-Datensatz verknüpft werden.
[0010] Auf diese Weise kann der Gaseigenschafts-Datensatz bzw. das Zertifikat mit weiteren
Messwerten angereicht werden, etwa einer Information über die beladene oder entladende
Gasmenge. Darüber hinaus ist der Gastransport-Trailer vorzugsweise dazu eingerichtet,
eine vordefinierte Menge, welche beispielsweise über ein Display angezeigt und durch
eine Eingabe definierbar ist, abzugeben.
[0011] Vorzugsweise wird der Trailer vollständig geleert oder vollständig entladen. Vorzugsweise
wird bei Erreichen des abzugebenden Wertes die Beladung oder Entladung gestoppt, wobei
auch hier auf Messwerte, die mittels des Massendurchflusssensors ermittelt wurden,
zurückgegriffen wird. Darüber hinaus können auch eine zugehörige Gastemperatur oder
ein Gasdruck mittels der Sensoren ermittelt und anschließend in dem Speicher gespeichert
werden. Der Gastransport-Trailer weist vorzugsweise ferner einen Drucker auf, welcher
dazu eingerichtet ist, direkt nach dem Abfüllvorgang ein Lieferschein für den jeweiligen
Kunden auszudrucken. Der Drucker ist vorzugsweise in einem nicht explosionsgefährdeten
Bereich angeordnet.
[0012] Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Steuerungseinheit ferner eine
Datenschnittstelle aufweist, welche dazu eingerichtet ist, mit einem Netzwerk, insbesondere
einem drahtlosen Netzwerk, zu kommunizieren, und wobei die Datenschnittstelle insbesondere
dazu eingerichtet ist, die folgenden Daten an das Netzwerk zu übertragen: Gaseigenschafts-Datensatz,
insbesondere Zertifikat, und/oder mittels des Ortungssystems ermitteltes Positions-
und Zeitsignal, und/oder Messsignale der Sensoren. Vorzugsweise ist die Datenschnittstelle
als LTE-Modul ausgebildet. Auf diese Weise können die gespeicherten Daten beispielsweise
über das Mobilfunknetz an eine Cloud, Betreiber von Befüll- oder Entnahmestationen,
oder auch Kunden direkt oder indirekt übermittelt werden. Vorzugsweise kann eine Übermittlung
von Daten unmittelbar an ein Abrechnungssystem erfolgen, sodass eine abgelieferte
Menge direkt abgerechnet werden kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsform werden
die in dem Speicher gespeicherte Daten an einer Befüll- oder Entnahmestationen über
eine über eine physische Schnittstelle an eine Gesamtanlagensteuerung übergeben.
[0013] Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung bzw. gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung gemäß des ersten Aspekts wird ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass die Anschlusseinheit eine Schnittstelle zur Zuführung von Druckluft und/oder
elektrischer Energie aufweist, wobei die Schnittstelle dazu eingerichtet ist, Druckluft
und/oder elektrische Energie von der Befüll- oder Entnahmestation oder einer Zugmaschine
zu empfangen. Die elektrische Energie wird dabei beispielsweise zum Betrieb der Sensoren
und der Steuerungseinheit verwendet. Die Druckluft kann beispielsweise zum Antrieb
der gesteuerten Ventile verwendet werden. Durch die Ausbildung einer entsprechenden
Schnittstelle wird erreicht, dass der Gastransport-Trailer zum einen Energie in Form
von Druckluft und elektrischer Energie direkt über die Befüll- oder Entnahmestation
beziehen kann oder aber, falls beispielsweise eine entsprechende Energiezufuhr nicht
möglich ist, die entsprechende Energie über eine mit dem Gastransport-Trailer gekoppelte
Zugmaschine bezogen werden kann. Die Steuerungseinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet,
zu ermitteln, ob Druckluft und/oder elektrische Energie über die Befüll- oder Entnahmestation
oder eine Zugmaschine bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann der Beladevorgang
oder der Entladevorgang automatisiert erfolgen und bedarf nach einer Freigabe nach
erfolgreicher Kopplung mit der Befüll- oder Entnahmestation keiner permanenten Überwachung.
Hiermit wird ein hoher Autonomiegrad des Gastransport-Trailers erreicht.
[0014] Gemäß einer Weiterbildung weist der Gastransport-Trailer einen Druckluftspeicher
auf, welcher dazu eingerichtet ist, von der Zugmaschine und/oder einer Befüll- oder
Entnahmestation mit Druckluft befüllt zu werden. Gemäß einer Weiterbildung weist der
Gastransport-Trailer eine Batterie auf, welche dazu eingerichtet ist, von der Zugmaschine
und/oder einer Befüll- oder Entnahmestation mittels elektrischer Energie geladen zu
werden.
[0015] Auf diese Weise wird erreicht, dass der Gastransport-Trailer zumindest temporär autark,
d.h., ohne das Erfordernis einer externen Druckluft und/oder elektrischer Energiezuführung
operieren kann. Selbst für den Fall, dass der Gastransport-Trailer etwa von der Zugmaschine
separiert ist und die Befüll- oder Entnahmestation keine Energiezuführung bereitstellen
kann, ist ein Betrieb des Gastransport-Trailers unter Verwendung des internen Druckluftspeichers
und der Batterie möglich. Sobald eine Verbindung mit der Zugmaschine oder einer Befüll-
oder Entnahmestation besteht, wird darüber hinaus ermöglicht, den Druckluftspeicher
und die Batterie mit Energie seitens der Zugmaschine zu versorgen. Mit anderen Worten
wird ermöglicht, den Gastransport-Trailer in einem autonomen Betriebsmodus zu betreiben.
Im Übrigen macht sich der zweite Aspekt der Erfindung die gleichen Vorteile und bevorzugten
Ausführungsformen zunutze wie der Gastransport-Trailer gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung und umgekehrt. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen verwiesen
und deren Inhalt hier miteinbezogen.
[0016] Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet
ist, eine Befüll- oder Entnahmestation zu steuern und/oder Messsignale der Sensoren
zu speichern und zu verarbeiten. Je nach Konfiguration der Befüll- oder Entnahmestation
kann die Steuerungseinheit eine Steuerung der Befüll- oder Entnahmestation übernehmen
oder gemäß einer alternativen Ausführungsform von dieser gesteuert werden.
[0017] Weiterhin bevorzugt weist die Speichersektion wenigstens eine Versorgungsleitung
auf, welche fluidleitend mit dem wenigstens einen Aufnahmebehälter, insbesondere mehreren
Aufnahmebehältern, verbunden ist und eine Ventilanordnung, welche dazu eingerichtet
ist, einen Fluidfluss durch die Versorgungsleitung zu sperren und freizugeben, wobei
die Ventilanordnung der Speichersektion insbesondere ein gesteuertes Ventil und ein
Handventil aufweist, welche parallelgeschaltet sind. Auf diese Weise kann eine händische
sowie automatisierte Befüllung oder Entnahme von Gas aus dem Aufnahmebehälter erfolgen.
[0018] Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Speichersektion ferner wenigstens
eines der folgenden aufweist: ein Manometer, welches insbesondere unter Zwischenschaltung
eines absperrbaren Handventils fluidleitend mit dem Aufnahmebehälter verbunden ist,
einen Drucktransmitter, welcher insbesondere unter Zwischenschaltung des absperrbaren
Handventils fluidleitend mit dem Aufnahmebehälter verbunden ist. Zum direkten Ablesen
des Druckes wird das Manometer verwendet. Durch die Zwischenschaltung eines absperrbaren
Handventils wird darüber hinaus ein Austausch von Manometer und Drucktransmitter erleichtert.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Haupt-Zu-/Ableitung ferner wenigstens
eines der folgenden auf: gesteuertes Ventil, welches dazu eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung
freizugeben und im Rahmen einer Sicherheitsabschaltung zu sperren, Handventil, welches
dazu eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung manuell zu sperren, Entlastungsventil,
welches datenleitend mit der Steuerungseinheit verbunden ist und ein nachgeschaltetes
Kaminsystem aufweist, wobei das Kaminsystem insbesondere eine dem Entlastungsventil
nachgeschaltete Drossel und einen Auslasskamin aufweist. Die Erfindung wird dadurch
weitergebildet, dass das gesteuerte Ventil und/oder das gesteuerte Ventil als Magnetventil
oder pneumatisches Ventil ausgebildet ist. Für den Fall, dass sämtliche gesteuerte
Ventile als Magnetventil ausgebildet sind, kann für den gesamten Gastransport-Trailer
auf die Zuführung von Druckluft bzw. ein entsprechendes Druckluftspeichersystem verzichtet
werden.
[0020] Vorzugsweise ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die Beladung oder Entladung
der einzelnen Speichersektionen energetisch günstig zu steuern. Weiterhin bevorzugt
ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, eine bereichsweise Spülung der Haupt-Zu-/Ableitung
in folgenden Schritten nach dem Koppeln des Gastransport-Trailers mit einer Befüll-
oder Entnahmestation zu steuern: Öffnen eines Druckstoß-Ventils, insbesondere kurzzeitiges
Öffnen, Schließen des Druckstoß-Ventils, Öffnen des Entlastungsventils und Ableiten
von Fluid über das Kaminsystem, insbesondere mehrfaches Wiederholen der vorliegenden
Schritte. Auf diese Weise kann mittels des Gastransport-Trailers ein automatisierter
Spülvorgang vollzogen werden. Nach Herstellung einer Verbindung zwischen dem Gastransport-Trailer
und der Befüll- oder Entnahmestation kann, beispielsweise durch den Fahrer der Zugmaschine,
der automatische Spülvorgang gestartet werden. Hierzu wird zunächst ein Hauptventil
der Befüll- oder Entnahmestation kurzzeitig geöffnet, um einen Verbindungsschlauch
unter Druck zu setzen. Nach dem Schließen des Hauptventils und der Ableitung von Fluid
über das Kaminsystem wird der Vorgang vorzugsweise mehrfach wiederholt. Dieser Vorgang
wird auch als Druckwechselspülung bezeichnet. Nach Abschluss des Vorganges ist eine
Verbindung zwischen Gastransport-Trailer und der Befüll- oder Entnahmestation von
unerwünschtem Fluid befreit und ist "auf Gas umgespült". Anschließend kann der Beladevorgang
oder Entladevorgang, insbesondere der autonome Beladevorgang oder Entladevorgang,
beginnen.
[0021] Die Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf einen Gastransport-Trailer beschrieben
worden. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben
eines Gastransport-Trailers, insbesondere eines Gastransport-Trailers nach einem der
vorstehenden Ausführungsbeispiele.
[0022] Die Erfindung löst die eingangs bezeichnete Aufgabe in Bezug auf das Verfahren mit
den Schritten: Verbinden des Gastransport-Trailers mit einer Befüll- oder Entnahmestation,
ermitteln, ob der Gastransport-Trailer Druckluft und/oder elektrische Energie von
der Befüll- oder Entnahmestation oder einer Zugmaschine empfängt, wenn der Gastransport-Trailer
keine Druckluft und/oder elektrische Energie von der Befüll- oder Entnahmestation
oder einer Zugmaschine empfängt, bereitstellen von Druckluft und/oder elektrischer
Energie mittels des Druckluftspeichers und/oder Energiespeichers des Gastransport-Trailers.
[0023] Dem Verfahren liegt die Erkenntnis und der Gedanke zugrunde, dass der Trailer gewissermaßen
selbst erkennt, welche Druckluftquelle bzw. Quelle für elektrische Energie vorliegt.
Steht externe Energie zur Verfügung, d.h., Energie, die entweder durch die Befüll-
oder Entnahmestation selbst oder die Zugmaschine bereitgestellt wird, so wird diese
Energie zum Betrieb des Gastransport-Trailers bevorzugt herangezogen. Ist dies jedoch
nicht der Fall, so wird automatisch auf die interne Energieversorgung in Form von
in dem Druckluftspeicher gespeicherter Druckluft und in einem Akku gespeicherte elektrische
Energie umgeschaltet. Der Beladevorgang oder Entladevorgang kann insoweit nach der
Freigabe automatisch und autonom erfolgen. Eine permanente Überwachung ist nicht erforderlich.
[0024] Das Verfahren wird durch den Schritt weitergebildet: Wenn der Gastransport-Trailer
Druckluft und/oder elektrische Energie von der Befüll- oder Entnahmestation und einer
Zugmaschine empfängt, zuführen von Druckluft und/oder elektrischer Energie mittels
der Befüll- oder Entnahmestation.
[0025] Das Verfahren wird durch die Schritte weitergebildet: Ermitteln, ob der Gastransport-Trailer
ein Steuerungsanforderungssignal von einer Befüll- oder Entnahmestation empfängt,
wenn der Gastransport-Trailer kein Steuerungsanforderungssignal empfängt, Steuerung
des Gastransport-Trailers und der Befüll- oder Entnahmestation mittels der Steuerungseinheit.
Auf diese Weise wird zusätzlich vorgeschlagen, zu prüfen, inwieweit die Befüll- oder
Entnahmestation dazu konfiguriert oder eingerichtet ist, den Beladevorgang oder Entladevorgang
durch Steuerung des Gastransport-Trailers zu gestalten, oder aber der Gastransport-Trailer
selbst die betreffende Steuerung übernimmt. Auf diese Weise wird eine Kompatibilität
des Gastransport-Trailers zu einer Vielzahl von Befüll- oder Entnahmestationen sichergestellt.
[0026] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem beigefügten Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand schematischer
Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden.
[0027] Im Einzelnen zeigen:
- Fig. 1:
- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gastransport-Trailers in einer schematischen
Ansicht;
- Fig. 2:
- ein Ausführungsbeispiel eines Gespanns aus einem erfindungsgemäßen Gastransport-Trailer
und einer Zugmaschine;
- Fig. 3:
- ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Ansicht.
[0028] Fig. 1 zeigt einen Gastransport-Trailer 2, der zum Transport von gasförmigen oder
flüssigem Wasserstoff eingerichtet ist. Der Gastransport-Trailer 2 weist zwei Speichersektionen
4 auf, wobei auch mehr als zwei Speichersektionen 4 vorgesehen sein können. Die Speichersektionen
4 weisen jeweils den gleichen Aufbau auf. Jede der Speichersektionen 4 weist wenigstens
einen, insbesondere mehrere Aufnahmebehälter 6, zur Aufnahme von Gas auf. Mit dem
Aufnahmebehälter 6 ist eine Versorgungsleitung 8 fluidleitend verbunden. Mittels einer
Ventilanordnung 10, die vorliegend ein gesteuertes Ventil 56 und ein Handventil 58
aufweist, kann ein Fluidfluss durch die Versorgungsleitung 8 gesperrt oder freigegeben
werden. Mit dem Aufnahmebehälter 6 ist ferner ein Temperatursensor 36 verbunden, der
dazu eingerichtet ist, eine Temperatur des in dem Aufnahmebehälter 6 aufgenommenen
Gases zu messen. Der Temperatursensor 36 ist dazu eingerichtet, die sensierte Temperatur
drahtlos oder drahtgebunden zu übermitteln, insbesondere an eine Steuerungseinheit
24. Die Speichersektion 4 weist ferner ein Manometer 60 sowie einen Drucktransmitter
64 auf. Das Manometer 60 und der Drucktransmitter 64 sind parallel miteinander verschaltet
und über ein absperrbares Handventil 62 mit der Ventilanordnung 10 und einer Haupt-Zu-/Ableitung
12 verbunden.
[0029] Der Drucktransmitter 64 ist über eine datenleitende Verbindung 42, welche als Feldbussystem
ausgebildet sein kann, mit der Steuerungseinheit 24 verbunden. Das gesteuerte Ventil
56 ist vorliegend als pneumatisches oder elektrisches Ventil 56 ausgebildet und mit
einer Schnittstelle 50 zur Zuführung von Druckluft und/oder elektrische Energie fluidleitend
verbunden, sodass dem gesteuerten Ventil 56 mittels der Schnittstelle 50 druckbeaufschlagtes
Fluid, insbesondere Druckluft, zugeführt werden kann, wenn das Ventil 56 als pneumatisches
Ventil 56 ausgebildet ist. Das gesteuerte Ventil 56 ist datenleitend über eine datenleitende
Verbindung 42 mit der Steuerungseinheit 24 verbunden, wenn das Ventil 56 als Magnetventil
ausgebildet ist, sodass mittels der Steuerungseinheit 24 eine Steuerung des gesteuerten
Ventils 56 der Speichersektion 4 erfolgen kann.
[0030] Die Haupt-Zu-/Ableitung 12 ist mit der Versorgungsleitung 8 der Speichersektion 4
fluidleitend verbunden. Der Gastransport-Trailer 2 weist darüber hinaus eine Anschlusseinheit
14 auf, welche mit der Haupt-Zu-/Ableitung 12 fluidleitend verbunden ist dazu eingerichtet
ist, zum Beladen oder Entladen des Gastransport-Trailers 2 mit einer Befüll- oder
Entnahmestation 200 (vgl. Fig. 2) fluidleitend gekoppelt zu werden. Fluidleitend mit
der Haupt-Zu-/Ableitung 12 oder einem der Aufnahmebehälter 6 ist eine Gasanalyse-Sensoreinheit
18 verbunden. Die Gasanalyse-Sensoreinheit 18 ist dazu eingerichtet, wenigstens eine,
oder mehrere oder sämtliche Gaseigenschaften G des transportierten Gases zu sensieren,
beispielsweise eine Gas-Restfeuchte, Kohlenwasserstoffe, COx, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid,
Stickstoff, Sauerstoff.
[0031] Die Gasanalyse-Sensoreinheit 18 ist datenleitend mit der Steuerungseinheit 24 verbunden.
Die Gasanalyse-Sensoreinheit 18 ist dazu eingerichtet, auf Basis der sensierten Gaseigenschaften
G für einen Beladevorgang oder einen Entladevorgang einen Gaseigenschafts-Datensatz
20, insbesondere ein Zertifikat 22, zu erzeugen, welches insbesondere in einem Speicher
26 der Steuerungseinheit 24 gespeichert wird. Der Gastransport-Trailer 2 weist ferner
ein satellitengestütztes Navigationssystem 28 zur Ortung und Zeitbestimmung auf. Das
satellitengestützte Navigationssystem 28 weist einen Empfänger für ein satellitengestütztes
Navigationssystem 30 auf. Das Navigationssystem 28 ist dazu eingerichtet, ein Positionssignal
32 zu ermitteln. Das Positionssignal 32 kann beispielsweise für einen Beladevorgang
oder Entladevorgang ermittelt werden und in dem Speicher 26 mit dem Gaseigenschafts-Datensatz
20 bzw. Zertifikat 22 verknüpft werden.
[0032] Mit der Haupt-Zu-/Ableitung 12 ist ferner ein Massendurchflusssensor 34, ein Temperatursensor
36 sowie Drucksensoren 38 verbunden. Die Sensoren 34, 36, 38 sind dazu eingerichtet,
ein korrespondierendes Messsignal 40 zu erzeugen, wobei die Sensoren 34, 36, 38 über
eine datenleitende Verbindung mit der Steuerungseinheit 24 verbunden sind, wobei die
Messsignale 40 der Sensoren 34, 36, 38 in der Steuerungseinheit 24 mit dem Gaseigenschafts-Datensatz
G verknüpft werden. Die Steuerungseinheit 24 weist ferner eine Datenschnittstelle
44 auf, die beispielsweise als Modem ausgebildet ist, und welche dazu eingerichtet
ist, mit einem Netzwerk 46, insbesondere einem drahtlosen Netzwerk 46, zu kommunizieren.
Die Datenschnittstelle 44 ist dazu eingerichtet, die folgenden Daten an das Netzwerk
zu übertragen: In dem Speicher gespeicherte Daten 48, mittels des Ortungssystems ermitteltes
Positionssignal 32, Messsignale 40 der Sensoren 34, 36, 38, mittels der Gasanalyse-Sensoreinheit
18 ermittelte Gaseigenschaften G.
[0033] Die Anschlusseinheit 14 weist eine Schnittstelle 50 zur Zuführung von Druckluft und/oder
elektrischer Energie auf, wobei die Schnittstelle 50 dazu eingerichtet ist, Druckluft
und/oder elektrische Energie von einer Befüll- oder Entnahmestation 200 oder einer
Zugmaschine 300 zu empfangen. Der Gastransport-Trailer 2 weist ferner einen Druckluftspeicher
52 auf, welcher dazu eingerichtet ist, von der Zugmaschine 300 oder einer Befüll-
oder Entnahmestation 200 mit Druckluft befüllt zu werden (vgl. Fig. 2). Der Gastransport-Trailer
2 weist ferner eine Batterie 54 auf, welche dazu eingerichtet ist, von der Zugmaschine
300 oder einer Befüll- oder Entnahmestation 200 mittels elektrischer Energie geladen
zu werden. Die Batterie 54 ist mit sämtlichen in Fig. 1 gezeigten elektrischen Komponenten
über elektrische Leitungen (nicht gezeigt) verbunden. Ferner ist die Steuerungseinheit
24 dazu eingerichtet, eine Befüll- oder Entnahmestation 200 zu steuern und/oder Messsignale
der Sensoren 18, 34, 36, 38 zu speichern und zu verarbeiten.
[0034] Die Haupt-Zu-/Ableitung 12 weist ferner ein gesteuertes Ventil 66 auf, welches dazu
eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung 12 freizugeben und im Rahmen einer Sicherheitsabschaltung
zu sperren. Die Haupt-Zu-/Ableitung 12 weist ferner ein Handventil 68 auf, welches
dazu eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung 12 manuell zu sperren. Die Haupt-Zu-/Ableitung
12 weist ferner ein Entlastungsventil 70 auf, welches im Falle einer Ausbildung als
Magnetventil datenleitend mit der Steuerungseinheit 24 verbunden ist, und ein nachgeschaltetes
Kaminsystem 72 aufweist, wobei das Kaminsystem 72 insbesondere eine dem Entlastungsventil
70 nachgeschaltete Drossel 74 und einen Auslasskamin 76 aufweist. Zwischen der Haupt-Zu-/Ableitung
12 und dem Kaminsystem 72 ist ein Ventil 84 angeordnet. Das gesteuerte Ventil 56 und
das gesteuerte Ventil 66 sind vorliegend als pneumatisches Ventil ausgebildet, können
jedoch auch als Magnetventil ausgebildet sein. Mit der Haupt-Zu-/Ableitung 12 ist
ferner ein Druckstoß-Ventil 78 verbunden, dem eine Drossel 80 und ein Rückschlagventil
82 nachgeordnet ist. Das Rückschlagventil 82 ist mit der Haupt-Zu-/Ableitung 12 verbunden.
Durch das Druckstoß-Ventil wird eine Inertisierung der Haupt-Zu-/Ableitung 12 erreicht.
[0035] Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Zugmaschine 300, die mit einem Gastransport-Trailer
2 gekoppelt ist, wobei der Gastransport-Trailer 2 seinerseits mit einer Befüll- oder
Entnahmestation 200 gekoppelt ist. Die Zugmaschine 300 weist einen Druckluftanschluss
302 und einen Anschluss für elektrische Energie 304 auf. Die Anschlüsse 302 und 304
sind mit einer Schnittstelle 50 des Gastransport-Trailers 2 gekoppelt. Auf diese Weise
können Druckluft und elektrische Energie von der Zugmaschine 300 dem Gastransport-Trailer
2 zugeführt werden, und in dem in Fig. 1 gezeigten Druckluftspeicher 52 bzw. der Batterie
54 gespeichert werden. Der Gastransport-Trailer 2 weist die Anschlusseinheit 14 mit
der Schnittstelle 50 zur Zuführung von Druckluft und/oder elektrischer Energie auf.
Zwischen dem Gastransport-Trailer 2 und der Befüll- oder Entnahmestation 200 bestehen
folgende Verbindungen: Gasanschluss 208, Datenverbindung 210, Anschluss für elektrische
Energie 206 und Druckluftanschluss 204. Die Befüll- oder Entnahmestation weist vorliegend
ferner ein Hauptventil 202 auf. Damit können Druckluft und elektrische Energie auch
von der Befüll- oder Entnahmestation 200 dem Gastransport-Trailer 2 zugeführt werden,
und in dem in Fig. 1 gezeigten Druckluftspeicher 52 bzw. der Batterie 54 gespeichert
werden.
[0036] Über die Datenverbindung 210 ist sowohl eine Steuerung des Gastransport-Trailers
2 mittels der Befüll- oder Entnahmestation 200 als auch umgekehrt grundsätzlich möglich.
Im Rahmen eines Spülvorganges ist die Steuerungseinheit 24 des Gastransport-Trailers
2 dazu eingerichtet, ein Druckstoß-Ventil 78 zu öffnen, insbesondere kurzzeitig zu
öffnen. Die Steuerungseinheit 24 ist ferner dazu eingerichtet, das Druckstoß-Ventil
78 anschließend zu schließen und sodann das Entlastungsventil 70 des Gastransport-Trailers
2 zu öffnen, sodass Fluid über das Kaminsystem 72 des Gastransport-Trailers 2 abgeleitet
wird (vgl. Fig. 1). Durch mehrfaches Wiederholen der betreffenden Schritte wird eine
Füllung der Gasanschlussleitung 208 mit Gas erreicht, wobei anschließend der Befüll-
oder Entnahmevorgang des Gastransport-Trailers 2 erfolgen kann.
[0037] Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens 400 zum Betreiben eines Gastransport-Trailers
2 gemäß Fig. 1 oder 2, wobei das Verfahren 400 die Schritte aufweist: Verbinden 402
des Gastransport-Trailers 2 mit einer Befüll- oder Entnahmestation 200, Ermitteln
404, ob der Gastransport-Trailer 2 Druckluft und/oder elektrische Energie von der
Befüll- oder Entnahmestation 200 oder einer Zugmaschine 300 empfängt, Bereitstellen
406 von Druckluft und/oder elektrischer Energie mittels des Druckluftspeichers 52
und/oder der Batterie 54 des Gastransport-Trailers 2, wenn der Gastransport-Trailer
2 keine Druckluft und/oder elektrische Energie von einer Befüll- oder Entnahmestation
200 oder einer Zugmaschine 300 empfängt.
[0038] Das Verfahren weist ferner den Schritt Ermitteln 408, ob der Gastransport-Trailer
2 ein Steuerungsanforderungssignal S von einer Befüll- oder Entnahmestation 200 empfängt,
auf sowie Steuern 410 des Gastransport-Trailers 2 und der Befüll- oder Entnahmestation
200 mittels der Steuerungseinheit 24, wenn der Gastransport-Trailer 2 kein Steuerungsanforderungssignal
S empfängt.
Bezuqszeichen
[0039]
- 2
- Gastransport-Trailer
- 4
- Speichersektion
- 6
- Aufnahmebehälter
- 8
- Versorgungsleitung
- 10
- Ventilanordnung
- 12
- Haupt-Zu-/Ableitung
- 14
- Anschlusseinheit
- 18
- Gasanalyse-Sensoreinheit
- 20
- Gaseigenschafts-Datensatz
- 22
- Zertifikat
- 24
- Steuerungseinheit
- 26
- Speicher
- 28
- satellitengestütztes Navigationssystem zur Ortung und Zeitbestimmung
- 30
- Empfänger für satellitengestütztes Navigationssystem
- 32
- Positionssignal
- 34
- Massendurchflusssensor
- 36
- Temperatursensor
- 38
- Drucksensor
- 40
- Messsignal
- 42
- Datenleitende Verbindung (Feldbussystem)
- 44
- Datenschnittstelle
- 46
- Netzwerk (drahtloses Netzwerk)
- 48
- gespeicherte Daten
- 50
- Schnittstelle zur Zuführung von Druckluft und/oder elektrischer Energie
- 52
- Druckluftspeicher
- 54
- Batterie
- 56
- gesteuertes Ventil der Speichersektion
- 58
- Handventil der Speichersektion
- 60
- Manometer
- 62
- absperrbares Handventil
- 64
- Drucktransmitter
- 66
- gesteuertes Ventil
- 68
- Handventil der Haupt-Zu-/Ableitung
- 70
- Entlastungsventil
- 72
- Kaminsystem
- 74
- Drossel
- 76
- Auslasskamin
- 78
- Druckstoß-Ventil
- 80
- Drossel
- 82
- Rückschlagventil
- 84
- Ventil
- 200
- Befüll- oder Entnahmestation
- 202
- Hauptventil der Befüll- oder Entnahmestation
- 204
- Druckluftanschluss der Befüll- oder Entnahmestation
- 206
- Anschluss für elektrische Energie
- 208
- Gasanschlussleitung
- 210
- Datenverbindung
- 300
- Zugmaschine
- 302
- Druckluftanschluss der Zugmaschine
- 304
- Anschluss für elektrische Energie der Zugmaschine
- 400
- Verfahren zum Betreiben eines Gastransport-Trailers
- 402
- Verbinden des Gastransport-Trailers mit einer Befüll- oder Entnahmestation
- 404
- Ermitteln, ob der Gastransport-Trailer Druckluft und/oder elektrische Energie von
der Befüll- oder Entnahmestation oder einer Zugmaschine empfängt
- 406
- Bereitstellen von Druckluft und/oder elektrischer Energie mittels des Druckluftspeichers
und/oder der Batterie des Gastransport-Trailers
- 408
- Ermitteln, ob der Gastransport-Trailer ein Steuerungsanforderungssignal von einer
Befüll- oder Entnahmestation empfängt
- 410
- Steuern des Gastransport-Trailers und der Befüll- oder Entnahmestation mittels der
Steuerungseinheit
- G
- Gaseigenschaft
- S
- Steuerungsanforderungssignal
1. Gastransport-Trailer (2) zum Transport von gasförmigem oder flüssigem Gas, mit:
- wenigstens einer Speichersektion (4) mit wenigstens einem Aufnahmebehälter (6) zur
Aufnahme eines zu transportierenden Gases,
- einer Haupt-Zu-/Ableitung (12), welche mit dem Aufnahmebehälter (6) fluidleitend
verbunden ist, und
- einer Anschlusseinheit (14), welche mit der Haupt-Zu-/Ableitung (12) fluidleitend
verbunden ist und dazu eingerichtet ist, zum Beladen oder Entladen des Gastransport-Trailers
(2) mit einer Befüll- oder Entnahmestation (200) fluidleitend gekoppelt zu werden,
gekennzeichnet durch ein fluidleitend mit der Haupt-Zu-/Ableitung (12) oder dem Aufnahmebehälter (6) verbundene
Gasanalyse-Sensoreinheit (18), welche dazu eingerichtet ist, eine Gasqualitätsanalyse
des transportierten Gases vorzunehmen, insbesondere wenigstens eine, mehrere oder
sämtliche der nachfolgenden Gaseigenschaften (G) des transportierten Gases zu sensieren:
Gas-Restfeuchte, Kohlenwasserstoffe, COx, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff,
Sauerstoff.
2. Gastransport-Trailer (2) nach Anspruch 1,
wobei die Gasanalyse-Sensoreinheit (18) dazu eingerichtet ist, auf Basis der sensierten
Gaseigenschaften (G) für einen Beladevorgang oder einen Entladevorgang einen Gaseigenschafts-Datensatz
(20), insbesondere ein Zertifikat (22), zu erzeugen, wobei der Gastransport-Trailer
(2) ferner eine Steuerungseinheit (24) mit einem Speicher (26) aufweist, und wobei
der Speicher (26) dazu eingerichtet ist, den Gaseigenschafts-Datensatz (20) zu speichern.
3. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
ferner umfassend ein satellitengestütztes Navigationssystem (28) zur Ortung und Zeitbestimmung,
wobei für einen Beladevorgang oder einen Entladevorgang mittels des satellitengestützten
Navigationssystems (28) ein korrespondierendes Positionssignal (32) ermittelt und
in dem Speicher (26) mit dem Gaseigenschafts-Datensatz (20) verknüpft wird.
4. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei mit der Haupt-Zu-/Ableitung (12) wenigstens einer, mehrere oder alle der folgenden
Sensoren (34, 36, 38) verbunden sind:
- Massendurchflusssensor (34),
- Temperatursensor (36),
- Drucksensor (38),
wobei die Sensoren (34, 36, 38) dazu eingerichtet sind, ein korrespondierendes Messsignal
(40) zu erzeugen und wobei die Sensoren (34, 36, 38) datenleitend (42), insbesondere
über ein Feldbussystem (42), mit der Steuerungseinheit (24) verbunden sind, wobei
die Messsignale (40) der Sensoren (34, 36, 38) insbesondere mit dem Gaseigenschafts-Datensatz
(G) verknüpft werden.
5. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Steuerungseinheit (24) ferner eine Datenschnittstelle (44) aufweist, welche
dazu eingerichtet ist, mit einem Netzwerk (46), insbesondere einem drahtlosen Netzwerk
(46), zu kommunizieren, und wobei die Datenschnittstelle (44) insbesondere dazu eingerichtet
ist, die folgenden Daten an das Netzwerk zu übertragen:
- Gaseigenschafts-Datensatz (20), insbesondere Zertifikat (22), und/oder
- mittels des Ortungssystems ermitteltes Positionssignal (32), und/oder
- Messsignale (40) der Sensoren (34, 36, 38).
6. Gastransport-Trailer (2) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der
vorstehenden Ansprüche,
wobei die Anschlusseinheit (14) ferner eine Schnittstelle (50) zur Zuführung von Druckluft
und/oder elektrischer Energie aufweist, wobei die Schnittstelle (50) dazu eingerichtet
ist, Druckluft und/oder elektrische Energie von einer Befüll- oder Entnahmestation
(200) oder einer Zugmaschine (300) zu empfangen.
7. Gastransport-Trailer (2) nach Anspruch 6,
wobei der Gastransport-Trailer (2) einen Druckluftspeicher (52) aufweist, welcher
dazu eingerichtet ist, von der Zugmaschine (300) und/oder einer Befüll- oder Entnahmestation
(200) mit Druckluft befüllt zu werden, und/oder eine Batterie (54), welche dazu eingerichtet
ist, von der Zugmaschine (300) und/oder einer Befüll- oder Entnahmestation (200) mittels
elektrischer Energie geladen zu werden.
8. Gastransport-Trailer (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
wobei die Steuerungseinheit (24) dazu eingerichtet ist, eine Befüll- oder Entnahmestation
(200) zu steuern und/oder Messsignale der Sensoren (18, 34, 36, 38) zu speichern und
zu verarbeiten.
9. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Speichersektion (4) wenigstens eine Versorgungsleitung (8) aufweist, welche
fluidleitend mit dem wenigstens einen Aufnahmebehälter (6) verbunden ist und eine
Ventilanordnung (10), welche dazu eingerichtet ist, einen Fluidfluss durch die Versorgungsleitung
(8) zu sperren und freizugeben,
wobei die Ventilanordnung (10) der Speichersektion (4) insbesondere ein gesteuertes
Ventil (56) und ein Handventil (58) aufweist, welche parallelgeschaltet sind.
10. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Speichersektion (4) ferner wenigstens eines der folgenden aufweist:
- ein Manometer (60), welches insbesondere unter Zwischenschaltung eines absperrbaren
Handventils (62) fluidleitend mit dem Aufnahmebehälter (6) verbunden ist,
- einen Drucktransmitter (64), welcher insbesondere unter Zwischenschaltung des absperrbaren
Handventils (62) fluidleitend mit dem Aufnahmebehälter (6) verbunden ist.
11. Gastransport-Trailer (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Haupt-Zu-/Ableitung (12) ferner wenigstens eines der folgenden aufweist:
- gesteuertes Ventil (66), welches dazu eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung
(12) freizugeben und im Rahmen einer Sicherheitsabschaltung zu sperren,
- Handventil (68), welches dazu eingerichtet ist, die Haupt-Zu-/Ableitung (12) manuell
zu sperren,
- Entlastungsventil (70), welches datenleitend mit der Steuerungseinheit (24) verbunden
ist, und ein nachgeschaltetes Kaminsystem (72) aufweist, wobei das Kaminsystem (72)
insbesondere eine dem Entlastungsventil (70) nachgeschaltete Drossel (74) und einen
Auslasskamin (76) aufweist.
12. Gastransport-Trailer (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
wobei das gesteuerte Ventil (56) und/oder das gesteuertes Ventil (66) als Magnetventil
oder als pneumatisches Ventil ausgebildet ist.
13. Gastransport-Trailer (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
wobei die Steuerungseinheit (24) dazu eingerichtet ist, eine wenigstens bereichsweise
Spülung der Haupt-Zu-/Ableitung (12) in folgenden Schritten nach dem Koppeln des Gastransport-Trailers
(2) mit einer Befüll- oder Entnahmestation (200) zu steuern:
- Öffnen eines Druckstoß-Ventils (78), insbesondere kurzzeitiges Öffnen;
- Schließen des Druckstoß-Ventils (78);
- Öffnen des Entlastungsventils (70) und Ableiten von Fluid über das Kaminsystem (72);
- Insbesondere, mehrfaches Wiederholen der vorigen Schritte.
14. Verfahren (400) zum Betreiben eines Gastransport-Trailers (2), insbesondere eines
Gastransport-Trailers (400) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- Verbinden (402) des Gastransport-Trailers (2) mit einer Befüll- oder Entnahmestation
(200);
- Ermitteln (404), ob der Gastransport-Trailer (2) Druckluft und/oder elektrische
Energie von der Befüll- oder Entnahmestation (200) oder einer Zugmaschine (300) empfängt;
- Bereitstellen (406) von Druckluft und/oder elektrischer Energie mittels des Druckluftspeichers
(52) und/oder der Batterie (54) des Gastransport-Trailers (2), wenn der Gastransport-Trailer
(2) keine Druckluft und/oder elektrische Energie von einer Befüll- oder Entnahmestation
(200) oder einer Zugmaschine (300) empfängt.
15. Verfahren (400) nach Anspruch 14, mit den Schritten:
- Ermitteln (408), ob der Gastransport-Trailer (2) ein Steuerungsanforderungssignal
(S) von einer Befüll- oder Entnahmestation (200) empfängt;
- Steuern (410) des Gastransport-Trailers (2) und der Befüll- oder Entnahmestation
(200) mittels der Steuerungseinheit (24), wenn der Gastransport-Trailer (2) kein Steuerungsanforderungssignal
(S) empfängt.