EP4286739B1 - Gastransport-trailer und betreffendes betriebsverfahren - Google Patents

Gastransport-trailer und betreffendes betriebsverfahren

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EP4286739B1
EP4286739B1 EP22177258.5A EP22177258A EP4286739B1 EP 4286739 B1 EP4286739 B1 EP 4286739B1 EP 22177258 A EP22177258 A EP 22177258A EP 4286739 B1 EP4286739 B1 EP 4286739B1
Authority
EP
European Patent Office
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gas
transport trailer
gas transport
filling
valve
Prior art date
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Active
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EP22177258.5A
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English (en)
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EP4286739A1 (de
EP4286739C0 (de
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Stefan Geieregger
Marian Hieke
Lukas TOBEINER
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Gp Joule GmbH
Original Assignee
Gp Joule GmbH
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    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
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    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases

Definitions

  • the invention relates to a gas transport trailer, comprising at least one storage section with at least one receiving container for receiving a gas to be transported, a main supply/outlet line which is fluidly connected to the receiving container, and a connection unit which is fluidly connected to the main supply/outlet line and is configured to be fluidly coupled to a filling or extraction station for loading or unloading the trailer.
  • Such gas transport trailers also referred to as Multiple-Element Gas Containers (MEGCs) regardless of the gas being transported, are known from the prior art. They are used to transport gases in liquefied or gaseous states, particularly via the road network, for which purpose such a trailer can be coupled to a tractor unit.
  • One such gas to be transported is, for example, hydrogen.
  • These trailers are usually divided into several storage sections, each of which has at least one, and in particular several, receiving tanks for gas.
  • the storage sections are connected to a main inlet/outlet and can be connected to a filling or withdrawal station via a connection unit using this main inlet/outlet.
  • the invention was based on the objective of further developing a gas transport trailer of the type described above in such a way as to eliminate the disadvantages found in the prior art as far as possible.
  • a gas transport trailer is to be provided that has a higher degree of autonomy, is compatible with a large number of filling or emptying stations and also supports efficient and comprehensive documentation of loading and unloading processes.
  • the problem in a gas transport trailer of the type mentioned above is solved in a first aspect of the invention by a gas analysis sensor unit fluidly connected to the main supply/discharge line or the receiving container, wherein the gas analysis sensor unit is configured to perform a gas quality analysis of the transported gas, in particular to detect at least one, several, or all of the following gas properties of the transported gas: residual moisture, hydrocarbons, COx, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, and oxygen. If the gas to be transported is, for example, hydrogen, the residual moisture of the hydrogen, hydrocarbons contained in the hydrogen, COx, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, or oxygen are preferably determined.
  • the integration of a gas analysis sensor unit into the gas transport trailer is based on the understanding that this advantageously enables more detailed information about to generate the gas properties of the transported gas. In this way, it is no longer necessary to have such analytical instruments directly available at filling or withdrawal stations or upstream points. Furthermore, it has been shown in practice that the gas properties are subject to fluctuations due to, for example, repeated filling and emptying of tanks or pipeline systems, which can only be represented inadequately and inaccurately using solutions known from the prior art. With the gas analysis sensor unit according to the invention, a much better understanding of the gas properties of the gas being absorbed is thus achieved.
  • the gas to be transported is hydrogen.
  • the invention is further developed in that the gas analysis sensor unit is configured to generate a gas property data set, in particular a certificate, based on the detected gas properties for a loading or unloading process, wherein the gas transport trailer further comprises a control unit with a memory, and wherein the memory is configured to store the gas property data set.
  • a gas property data set in particular a certificate
  • the associated gas quality can be transparently tracked for each delivery process.
  • the certificate can, for example, be sent directly to an operator or customer along with an invoice.
  • the gas transport trailer further comprises a satellite-based navigation system for location and time determination, wherein a corresponding position signal is determined for each loading or unloading operation and linked in the memory with the gas property data set.
  • a satellite-based navigation system for location and time determination, wherein a corresponding position signal is determined for each loading or unloading operation and linked in the memory with the gas property data set.
  • Examples of such a satellite-based navigation system are GPS, Galileo, GLONASS, and Beidou. This not only captures and stores gas property parameters for each loading or unloading operation, but also determines a corresponding position and time signal and links it to the data set, so that it is possible to unambiguously determine at which filling or unloading station the respective loading or unloading operation took place, linked to the corresponding gas properties and compiled into a certificate.
  • At least one, several, or all of the following sensors are connected to the main supply/outlet line: mass flow sensor, temperature sensor, pressure sensor, wherein the sensors are configured to generate a corresponding measurement signal and wherein the sensors are data-conducting, in particular via a fieldbus system, connected to the control unit, whereby the measured values of the sensors are linked in particular to the gas property data set.
  • the gas property data set or certificate can be enriched with further measured values, such as information about the amount of gas loaded or unloaded.
  • the gas transport trailer is preferably equipped to dispense a predefined quantity, which can be displayed on a screen and defined by input.
  • the trailer is completely emptied or completely unloaded.
  • the loading or unloading process is stopped when the target delivery value is reached, again relying on measurements obtained from the mass flow sensor.
  • the corresponding gas temperature or pressure can also be determined by the sensors and subsequently stored in the memory.
  • the gas transport trailer preferably also includes a printer configured to print a delivery note for the respective customer immediately after the filling process.
  • the printer is preferably located in a non-hazardous area.
  • control unit additionally has a data interface configured to communicate with a network, in particular a wireless network, and wherein the data interface is specifically configured to transmit the following data to the network: gas property data set, in particular a certificate, and/or position and time signal determined by means of the tracking system, and/or measurement signals from the sensors.
  • the data interface is designed as an LTE module.
  • the stored data can be transmitted, for example, via the mobile network to a cloud, operators of filling or dispensing stations, or even customers directly or indirectly.
  • data can be transmitted directly to a billing system so that a delivered quantity can be billed directly.
  • the data stored in the memory is transferred at a filling or dispensing station to an overall plant control system via a physical interface.
  • connection unit has an interface for supplying compressed air and/or
  • the gas transport trailer has an interface for receiving compressed air and/or electrical energy from the filling or emptying station or a tractor unit.
  • the electrical energy is used, for example, to operate the sensors and the control unit.
  • the compressed air can be used, for example, to drive the controlled valves.
  • the control unit is preferably designed to determine whether compressed air and/or electrical energy is being supplied via the filling or emptying station or a tractor unit. In this way, the loading or unloading process can be automated and, after successful coupling to the filling or emptying station, requires no continuous monitoring. This achieves a high degree of autonomy for the gas transport trailer.
  • the gas transport trailer has a compressed air storage tank which is designed to be filled with compressed air by the tractor unit and/or a filling or withdrawal station.
  • the gas transport trailer also has a battery which is designed to be charged by the tractor unit and/or a filling or withdrawal station using electrical energy.
  • the gas transport trailer can operate autonomously, at least temporarily, i.e., without requiring an external compressed air and/or electrical power supply. Even if the gas transport trailer is separated from the tractor unit and the filling or withdrawal station cannot provide a power supply, the gas transport trailer can still operate using its internal compressed air reservoir and battery. Furthermore, once a connection to the tractor unit or a filling or withdrawal station is established, the compressed air reservoir and battery can be supplied with power from the tractor unit. In other words, the gas transport trailer can be operated in an autonomous mode.
  • the second aspect of the invention utilizes the same advantages and preferred embodiments as the gas transport trailer according to the first aspect of the invention, and vice versa. Reference is made to the above statements, and their content is incorporated herein.
  • control unit is configured to control a filling or dispensing station and/or to store and process measurement signals from the sensors.
  • the control unit can either control the filling or dispensing station itself or, according to an alternative embodiment, be controlled by it.
  • the storage section comprises at least one supply line which is fluid-conductingly connected to the at least one receiving container, in particular several receiving containers, and a valve arrangement which is configured to block and release fluid flow through the supply line, wherein the valve arrangement of the storage section particularly comprises a controlled valve and a manual valve which are connected in parallel.
  • the valve arrangement of the storage section particularly comprises a controlled valve and a manual valve which are connected in parallel.
  • the storage section additionally comprises at least one of the following: a pressure gauge, which is fluidly connected to the receiving container, particularly via a lockable manual valve; a pressure transmitter, which is fluidly connected to the receiving container, particularly via the lockable manual valve.
  • the pressure gauge is used for direct pressure reading.
  • the lockable manual valve facilitates the replacement of the pressure gauge and pressure transmitter.
  • the main supply/exhaust line further comprises at least one of the following: a controlled valve configured to open the main supply/exhaust line and to close it during a safety shutdown; a manual valve configured to close the main supply/exhaust line manually; a relief valve that is connected to the control unit via data transmission and has a downstream chimney system, wherein the chimney system in particular comprises a throttle downstream of the relief valve and an outlet chimney.
  • the invention is further developed in that the controlled valve and/or the controlled valve are designed as solenoid valves or pneumatic valves. If all controlled valves are designed as solenoid valves, the supply of compressed air or a corresponding compressed air storage system for the entire gas transport trailer can be dispensed with.
  • control unit is configured to control the loading or unloading of the individual storage sections in an energy-efficient manner.
  • control unit is preferably configured to control a section-by-section purging of the main supply/discharge line in the following steps after the gas transport trailer is coupled to a filling or extraction station: opening a pressure surge valve, in particular briefly opening it, closing the pressure surge valve, opening the relief valve, and venting fluid via the chimney system, in particular repeating these steps several times.
  • opening a pressure surge valve in particular briefly opening it
  • closing the pressure surge valve opening the relief valve
  • venting fluid via the chimney system in particular repeating these steps several times.
  • an automated purging process can be carried out using the gas transport trailer. After establishing a connection between the gas transport trailer and the filling or extraction station, the automatic purging process can be started, for example, by the driver of the tractor unit.
  • a main valve of the filling or extraction station is first briefly opened to pressurize a connecting hose. After closing the main valve and venting fluid via the chimney system, the process is preferably repeated several times. This process is also known as pressure swing purging. Once the process is complete, the connection between the gas transport trailer and the filling or emptying station is free of unwanted fluid and is "purged with gas.” The loading or unloading process, especially autonomous loading or unloading, can then begin.
  • the invention has been described above with reference to a gas transport trailer.
  • the invention relates to a method for operating a gas transport trailer, in particular a gas transport trailer according to one of the above embodiments.
  • the invention solves the problem described above with regard to the method by the following steps: connecting the gas transport trailer to a filling or withdrawal station, determining whether the gas transport trailer receives compressed air and/or electrical energy from the filling or withdrawal station or a tractor unit, and if the gas transport trailer does not receive compressed air and/or electrical energy from the filling or withdrawal station or a tractor unit, providing compressed air and/or electrical energy by means of the compressed air storage and/or energy storage of the gas transport trailer.
  • the process is based on the understanding and idea that the trailer can, in a sense, recognize for itself which compressed air source or source of electrical energy is being used. If external energy is available—that is, energy supplied either by the filling or emptying station itself or by the tractor unit—this energy is preferentially used to operate the gas transport trailer. If, however, this is not the case, the system automatically switches to the internal energy supply in the form of compressed air stored in the compressed air reservoir and electrical energy stored in a battery. The loading or unloading process can therefore proceed automatically and autonomously after authorization. Continuous monitoring is not required.
  • the process is further developed by the following step: When the gas transport trailer receives compressed air and/or electrical energy from the filling or extraction station and a tractor unit, supply compressed air and/or electrical energy via the filling or extraction station.
  • the procedure is further developed by the following steps: determining whether the gas transport trailer receives a control request signal from a filling or withdrawal station; if the gas transport trailer does not receive a control request signal, controlling the gas transport trailer and the filling or withdrawal station using the control unit. This also proposes checking to what extent the filling or withdrawal station is configured or set up to control the loading or unloading process by controlling the gas transport trailer, or whether the gas transport trailer itself assumes the relevant control. This ensures the compatibility of the gas transport trailer with a wide variety of filling or withdrawal stations.
  • FIG. 1 Figure 2 shows a gas transport trailer 2, which is equipped for transporting gaseous or liquid hydrogen.
  • the gas transport trailer 2 has two storage sections 4, although more than two storage sections 4 may also be provided.
  • the storage sections 4 each have the same design.
  • Each of the storage sections 4 has at least one, and in particular several, receiving tanks 6 for receiving gas.
  • a supply line 8 is fluid-conductingly connected to the receiving tank 6.
  • a valve arrangement 10 which in this case comprises a controlled valve 56 and a manual valve 58, the fluid flow through the supply line 8 can be blocked or enabled.
  • a temperature sensor 36 is also connected to the receiving tank 6, which is configured to measure the temperature of the gas received in the receiving tank 6.
  • the temperature sensor 36 is configured to transmit the sensed temperature wirelessly or via a wired connection, in particular to a control unit 24.
  • the storage section 4 also includes a pressure gauge 60 and a pressure transmitter 64.
  • the pressure gauge 60 and the pressure transmitter 64 are connected in parallel and via a lockable manual valve 62 to the valve assembly 10 and a main supply/outlet line 12.
  • the pressure transmitter 64 is connected to the control unit 24 via a data-conducting connection 42, which can be configured as a fieldbus system.
  • the controlled valve 56 is configured as a pneumatic or electric valve 56 and is fluid-conducting via an interface 50 for supplying compressed air and/or electrical energy, so that pressurized fluid, in particular compressed air, can be supplied to the controlled valve 56 via the interface 50 if the valve 56 is configured as a pneumatic valve.
  • the controlled valve 56 is data-conducting via a data-conducting connection 42 to the control unit 24 if the valve 56 is configured as a solenoid valve, so that the controlled valve 56 of the storage section 4 can be controlled by the control unit 24.
  • the main supply/outlet line 12 is fluidly connected to the supply line 8 of the storage section 4.
  • the gas transport trailer 2 also has a connection unit 14, which is fluidly connected to the main supply/outlet line 12 and is designed for loading or unloading the gas transport trailer 2 with a filling or extraction station 200 (see figure). Fig. 2 to be fluidly coupled.
  • a gas analysis sensor unit 18 is connected to the main supply/exhaust line 12 or to one of the receiving containers 6.
  • the gas analysis sensor unit 18 is configured to detect at least one, or several, or all gas properties G of the transported gas, for example, residual moisture, hydrocarbons, COx, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, and oxygen.
  • the gas analysis sensor unit 18 is connected to the control unit 24 via data transmission.
  • the gas analysis sensor unit 18 is configured to generate a gas property data set 20, in particular a certificate 22, based on the detected gas properties G for a loading or unloading process.
  • This data set is stored, in particular, in a memory 26 of the control unit 24.
  • the gas transport trailer 2 also has a satellite-based navigation system 28 for location and time determination.
  • the satellite-based navigation system 28 has a receiver for a satellite-based navigation system 30.
  • the navigation system 28 is configured to determine a position signal 32.
  • the position signal 32 can be determined, for example, for a loading or unloading process and linked in the memory 26 with the gas property data set 20 or certificate 22.
  • a mass flow sensor 34, a temperature sensor 36, and pressure sensors 38 are also connected to the main supply/outlet line 12.
  • the sensors 34, 36, and 38 are configured to generate a corresponding measurement signal 40, and the sensors 34, 36, and 38 are connected to the control unit 24 via a data-conducting connection.
  • the measurement signals 40 of the sensors 34, 36, and 38 are linked to the gas property data set G in the control unit 24.
  • the control unit 24 also has a data interface 44, which is configured, for example, as a modem, and which is configured to communicate with a network 46, in particular a wireless network 46.
  • the data interface 44 is configured to transmit the following data to the network: Data stored in the memory 48, position signal 32 determined by means of the positioning system, measurement signals 40 of the sensors 34, 36, 38, gas properties G determined by means of the gas analysis sensor unit 18.
  • the connection unit 14 has an interface 50 for supplying compressed air and/or electrical energy, wherein the interface 50 is configured to receive compressed air and/or electrical energy from a filling or extraction station 200 or a tractor unit 300.
  • the gas transport trailer 2 further has a compressed air reservoir 52, which is configured to receive compressed air and/or electrical energy from the tractor unit 300 or a filling or The extraction station 200 is to be filled with compressed air (see below).
  • Fig. 2 The gas transport trailer 2 also has a battery 54, which is designed to be charged by the tractor unit 300 or a filling or emptying station 200 using electrical energy.
  • the battery 54 is equipped with all the necessary components.
  • Fig. 1 The electrical components shown are connected via electrical cables (not shown).
  • the control unit 24 is configured to control a filling or dispensing station 200 and/or to store and process measurement signals from sensors 18, 34, 36, 38.
  • the main supply/outlet line 12 further comprises a controlled valve 66, which is configured to open the main supply/outlet line 12 and to close it during a safety shutdown.
  • the main supply/outlet line 12 further comprises a manual valve 68, which is configured to close the main supply/outlet line 12 manually.
  • the main supply/outlet line 12 further comprises a relief valve 70, which, if configured as a solenoid valve, is connected to the control unit 24 for data transmission, and a downstream chimney system 72, wherein the chimney system 72 comprises, in particular, a throttle 74 downstream of the relief valve 70 and an outlet chimney 76.
  • a valve 84 is arranged between the main supply/outlet line 12 and the chimney system 72.
  • the controlled valve 56 and the controlled valve 66 are designed as pneumatic valves in this case, but can also be designed as solenoid valves.
  • a pressure surge valve 78 is also connected to the main supply/outlet line 12, followed by a throttle 80 and a check valve 82.
  • the check valve 82 is connected to the main supply/outlet line 12. The pressure surge valve ensures inerting of the main supply/outlet line 12.
  • FIG. 2 Figure 1 shows a schematic view of a tractor unit 300 coupled to a gas transport trailer 2, the gas transport trailer 2 being in turn coupled to a filling or withdrawal station 200.
  • the tractor unit 300 has a compressed air connection 302 and an electrical power connection 304. Connections 302 and 304 are coupled to an interface 50 of the gas transport trailer 2. In this way, compressed air and electrical power can be supplied from the tractor unit 300 to the gas transport trailer 2, and in the Fig. 1
  • the compressed air storage tank 52 and the battery 54 shown are used for storage.
  • the gas transport trailer 2 has the connection unit 14 with the interface 50 for supplying compressed air and/or electrical energy.
  • the filling or withdrawal station also has a main valve 202. This allows compressed air and electrical energy to be supplied from the filling or withdrawal station 200 to the gas transport trailer 2, and in the Fig. 1
  • the compressed air reservoir 52 or the battery 54 shown are stored.
  • the data connection 210 allows for control of the gas transport trailer 2 via the filling or withdrawal station 200, and vice versa.
  • the control unit 24 of the gas transport trailer 2 is configured to open a pressure surge valve 78, particularly briefly.
  • the control unit 24 is further configured to subsequently close the pressure surge valve 78 and then open the relief valve 70 of the gas transport trailer 2, so that fluid is discharged via the chimney system 72 of the gas transport trailer 2 (see figure). Fig. 1 ).
  • the gas connection line 208 is filled with gas, after which the filling or emptying process of the gas transport trailer 2 can take place.
  • Fig. 3 shows a block diagram of a method 400 for operating a gas transport trailer 2 according to Fig. 1 or 2 , wherein the method 400 comprises the steps: connecting 402 the gas transport trailer 2 to a filling or withdrawal station 200, determining 404 whether the gas transport trailer 2 receives compressed air and/or electrical energy from the filling or withdrawal station 200 or a tractor 300, and providing 406 compressed air and/or electrical energy by means of the compressed air storage 52 and/or the battery 54 of the gas transport trailer 2 if the gas transport trailer 2 does not receive compressed air and/or electrical energy from a filling or withdrawal station 200 or a tractor 300.
  • the procedure further includes step 408 Determining whether the gas transport trailer 2 receives a control request signal S from a filling or withdrawal station 200, and controlling 410 the gas transport trailer 2 and the filling or withdrawal station 200 by means of the control unit 24 if the gas transport trailer 2 does not receive a control request signal S.

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Description

  • 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.
  • 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.
  • Aus US 2018/094772 A1 ist ein System zum Transport von Gas bekannt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
    • Bezugszeichen
    • 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

Claims (15)

  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) 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.
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