Wasserstoffsensoren : Druckmessung in wasserstoffbasierten Anwendungen

Die Aufnehmer basieren auf modellgleichen Standardaufnehmern von Althen, die jedoch für den Einsatzfall „Wasserstoff“ angepasst wurden. Wasserstoff ist insbesondere für die medienberührenden Teile einer Anwendung ein sehr herausforderndes Medium. Durch seine Flüchtigkeit und die geringe molekulare Zellgröße können nur bestimmte Metalle z. B. für den Druckanschluss verwendet werden. Wenn die Molekülgröße des Wasserstoffs kleiner ist als die Molekülgitterstruktur des Metalls, diffundiert der Wasserstoff durch das Metall hindurch und verursacht eine Wasserstoffversprödung, die letztlich die Gitterstruktur des Metalls zerstört. Geeignet sind bestimmte Stähle wie hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle oder auch spezielle Metalle wie Hastelloy C oder Inconel, die gerade bei höheren Drücken Verwendung finden. Alle drei neuen Druckaufnehmer sind auf ihre Wasserstoffverträglichkeit geprüft und zertifiziert nach ISO 1114-2:2017 gemäß EC79/2009.

Die Aufnehmer unterscheiden sich durch ihren jeweiligen Einsatzbereich: Der AGS4200H ist eine Basisversion für Standardanforderungen, der über eine Genauigkeit von 0,25 Prozent verfügt und für Temperaturen bis 120 Grad Celsius ausgelegt ist. Der HI2000H entspricht einer höheren Spezifikation. Er weist eine höhere Genauigkeit von 0,1 Prozent auf und ist für höhere Temperaturen bis zu 200 Grad Celsius innerhalb der Applikation geeignet. HP1000H steht für High Pressure, ein Aufnehmer, der sehr hohen Drücken bis zu 5.000 bar standhält. Material, Membran und Druckanschluss sind für diese Einsatzzwecke ausgelegt.

Je nach Anwendung sind die Druckaufnehmer mit einer analogen oder einer digitalen RS485-Schnittstelle erhältlich. Letztere ermöglicht die Verwendung langer Leitungslängen und den Aufbau einer Daisy-Chain für mehrere Druckaufnehmer in Serie.

Anwendungsbereiche für die wasserstoffkompatiblen Druckaufnehmer sind zum einen die Wasserstoffherstellung, die Wasserstoffdistribution, d. h. die Verteilung und Lagerung (z. B. Drucküberwachung in Lkw-Tanks oder Wasserstofftanks an Tankstellen) und die Wasserstoffzapfsäule an sich. Eine dauerhafte Überwachung des Tankdrucks ist hier u. a. deshalb notwendig, da ein Mindestdruck von ca. 700 bar erforderlich ist, um einen Wasserstofftankvorgang überhaupt in Gang setzen zu können. Daneben gibt es zahlreiche Industrieapplikationen, z. B. in der Chemieindustrie, Pharmazie, Kunststoffherstellung oder auch Luft- und Raumfahrt, in denen Wasserstoff als Medium unverzichtbar ist. Mit den drei neuen Druckaufnehmern deckt Althen ein breites Anwendungsspektrum ab und bietet viele Konfigurationsmöglichkeiten. Zudem passt Althen Aufnehmer kundenindividuell an die jeweilige Applikation an, falls Spezifikationen gefordert sind, die nicht im Datenblatt stehen.