Bidirektionale Brennstoffzellen im Realtest: Warum jetzt der Wendepunkt für resiliente Energiesysteme beginnt

Stellen Sie sich vor, Ihre Energieversorgung kann nicht nur liefern, sondern aktiv stabilisieren, reagieren und mitdenken. Genau das ist der Unterschied zwischen „läuft schon“ und resilient. Und genau darum geht es in einem neuen Pilotprojekt von HDC Solutions, Globe Fuel Cell Systems und der Universität der Bundeswehr München: Bidirektionale Brennstoffzellen werden unter Realbedingungen getestet – im echten Betrieb, mit messbaren Ergebnissen.

Die Energie-Realität hat sich verändert. Kritische Infrastrukturen, Industrie und sicherheitsrelevante Anwendungen stehen unter wachsendem Druck: volatile Netze, steigende Anforderungen an Verfügbarkeit, neue Risiken und knappe Ressourcen. Wer heute noch auf starre Systeme setzt, bekommt morgen ein Problem. Nicht theoretisch, sondern im nächsten echten Stressmoment. Resilienz bedeutet: Systeme müssen nicht nur „funktionieren“, sondern Störungen aushalten, sich anpassen und kontrolliert weiterlaufen. Genau hier setzen bidirektionale Energiesysteme an.

„Bidirektional“ ist mehr als ein Buzzword. Es bedeutet: Energiefluss ist keine Einbahnstraße mehr. Ein System kann nicht nur Energie bereitstellen, sondern auch aktiv auf Netzanforderungen reagieren, Lasten ausgleichen und Stabilität erhöhen. Das ist ein entscheidender Unterschied. Vor allem dort, wo Versorgungssicherheit nicht verhandelbar ist: bei Kritischer Infrastruktur, Defence-Anwendungen, in autarken Betriebsmodellen oder bei Standorten, die keine zweite Chance haben. Die große Frage ist heute nicht mehr, ob es technisch grundsätzlich möglich ist. Die entscheidende Frage lautet: Wie belastbar ist das Ganze im Realbetrieb und wie skalierbar ist es wirklich?

Genau dafür wurde dieses Projekt gestartet. Im Rahmen des Pilotprojekts wird ein XLP80-Brennstoffzellenaggregat von Globe Fuel Cell Systems in ein Intralogistik-Schlepperfahrzeug integriert und anschließend im H2-Microgrid der Universität der Bundeswehr München betrieben. Damit wird untersucht, wie eine Brennstoffzelle nicht nur Energie erzeugt, sondern bidirektional und netzdienlich in einem lokalen Gebäudenetz eingesetzt werden kann.

Der Test im Microgrid ist entscheidend, weil er die Bedingungen abbildet, auf die es in der Praxis ankommt: Energieflüsse, Wechselwirkungen, Netzstabilität und reale Systemgrenzen. Nicht im Labor, sondern im Betrieb. Das ermöglicht belastbare Aussagen darüber, wie bidirektionale Komponenten in ein Energiesystem integriert werden müssen, um am Ende tatsächlich einen Resilienzgewinn zu liefern.

Der Anwendungsfall ist bewusst gewählt: In der Intralogistik zählt Zuverlässigkeit, Planbarkeit und Verfügbarkeit. Genau hier zeigt sich, ob Technologie reif ist oder aber nur gut klingt. Die Integration in ein reales Fahrzeug liefert den entscheidenden Praxisbezug: Es geht nicht um Demonstration, sondern um Einsatzfähigkeit.

Technik allein macht noch keine Resilienz. Resilienz entsteht erst, wenn Systeme steuerbar, bewertbar und entscheidungsfähig werden. Genau hier setzt HDC Solutions an: Das Gesamtsystem wird als digitaler Zwilling in der Energiesystem-Plattform THORIUM abgebildet. Auf dieser Basis wird sichtbar, was sonst verborgen bleibt: Welche Betriebsstrategien sind sinnvoll? Wie verhalten sich Energieflüsse im Netz? Wo entstehen Engpässe und wie lassen sie sich vermeiden? Das Ziel: Bidirektionale Systeme nicht nur integrieren, sondern gezielt optimieren.

Mit THORIUM kann HDC Solutions im Projekt unter anderem: Lastflüsse analysieren, Szenarien bewerten, Betriebsstrategien entwickeln und die Auswirkungen bidirektionaler Energieflüsse auf das Gesamtnetz nachvollziehbar machen. Das ist die Grundlage, um aus einem „funktioniert“ ein robustes, skalierbares Betriebskonzept zu machen.

Ein Proof of Concept ist nur dann wertvoll, wenn er sauber aufgebaut ist. Deshalb sind die Rollen in dieser Kooperation klar definiert: HDC Solutions verantwortet digitale Modellierung, Analyse und Auswertung in THORIUM. Globe Fuel Cell Systems liefert das Brennstoffzellensystem inklusive relevanter Infrastrukturkomponenten. Die Universität der Bundeswehr München stellt das H2-Microgrid bereit, bindet das System ein und ermöglicht den Testbetrieb inklusive Datenanbindung an das Energiemanagementsystem (EMS) und den Fahrplanoptimierer.

Im Projekt werden mehrere zentrale Punkte untersucht, die später über Skalierbarkeit entscheiden: der praktische Betrieb des Brennstoffzellensystems in einem Flurförderfahrzeug, die physische Einbindung in ein Gebäudestromnetz, die Datenintegration in Steuerungslogiken sowie die Modellierung und Bewertung netzdienlicher Betriebsweisen. Zusätzlich wird betrachtet, ob die Nutzung der entstehenden Abwärme ein relevanter Effizienzfaktor sein kann.

Entscheidend ist nicht nur, ob Strom erzeugt wird, sondern wie intelligent er eingesetzt wird. Die Kopplung an EMS und Optimierungslogik sorgt dafür, dass das System nicht isoliert arbeitet, sondern als Teil eines Gesamtsystems funktioniert. Genau das ist später entscheidend für Einsatzfelder mit hohen Anforderungen an Verfügbarkeit und Stabilität.

In resilienten Systemen zählt jeder Prozentpunkt Effizienz; vor allem dann, wenn Ressourcen begrenzt sind oder Versorgungslinien unter Druck stehen. Die Untersuchung der Abwärmenutzung ist deshalb kein „Nice-to-have“, sondern ein sinnvoller Schritt, um den Gesamtnutzen bidirektionaler Systeme realistisch zu bewerten.

Die Projektlaufzeit beträgt rund sechs Monate. Bis Mitte Q2/2026 soll ein Abschlussbericht vorliegen, inklusive technischer Bewertung und konkreter Optionen für Folgeprojekte, Rollout-Modelle und potenzieller Industrieanwendungen.

Das Ziel ist klar: ein belastbarer Proof of Concept, der zeigt, dass bidirektionale (Brennstoffzellen-)Systeme integrierbar, steuerbar und netzdienlich betreibbar sind. Damit entsteht eine echte Grundlage für Anwendungen in Kritischen Infrastrukturen, im Verteidigungsumfeld und überall dort, wo Energie nicht nur verfügbar, sondern zuverlässig und resilient sein muss.

Diese Partnerschaft markiert einen Meilenstein: Was im lokalen Netz unter Realbedingungen funktioniert, kann im größeren Maßstab helfen, Abhängigkeiten zu reduzieren, Versorgungssicherheit zu erhöhen und resiliente, emissionsarme Energiesysteme realistisch umzusetzen. Die Frage ist nicht mehr, ob bidirektionale Energiesysteme kommen. Sondern: Wer sie zuerst so baut, dass sie im Ernstfall wirklich tragen.