(Bild: scharfsinn86 x- StockAdobe.com)
- H2pulse hat ein Leckagesuchsystem für Wasserstoff-Brennstoffzellen entwickelt.
- Die zu testende Zelle wird mit einer Steckverbindung an das System angeschlossen.
- An die Fluidikkette wird ein Gasstrom angelegt, wird dort ein Druckabfall gemessen, gibt es ein Leck.
Ein Umdenken in der Energiewirtschaft ist wichtig und notwendig, um langfristig von fossilen Brennstoffen wegzukommen. Momentan wird davon ausgegangen, dass Wasserstoff als Energieträger bei der Energiewende eine wichtige Rolle spielen wird. Wasserstoff kann als Speicher für überschüssige, erneuerbare Energie, beispielsweise aus Photovoltaikanlagen oder Windturbinen verwendet werden. Im Gegensatz zu elektrischen Batterien produziert diese Art der Energiespeicherung keine Abfälle. Zudem nimmt bei elektrischen Batterien die Speicherkapazität mit der Zeit ab – daher eignen sich Wasserstofftanks besser, um große Mengen Energie zu speichern.
Der gespeicherte Wasserstoff in den Tanks kann mittels Brennstoffzellen-Systemen wieder in Strom umgewandelt werden. Strom, Wärme und Wasser wird erzeugt, indem sich der gasförmige Wasserstoff in der Luft mit dem ebenfalls gasförmigen Sauerstoff verbindet. Dies passiert, ohne CO2-Emissionen zu erzeugen. Schlussendlich kann der umgewandelte Strom verschiedene stationäre industrielle bis hin zu mobilen Anwendungen versorgen. Brennstoffzellensysteme sind daher ein wichtiger Bestandteil der Energiekette.
Wasserstoff ist das kleinste Molekül auf der Erde. Es kann fast überall eindringen und ist in der Luft leicht entflammbar. Daher ist es wichtig, Lecks in Wasserstofftanks zu verhindern beziehungsweise frühzeitig zu erkennen. H2pulse hat mithilfe eines Zuschusses der Region Occitanie in Frankreich ein Leckagesuchsystem für Brennstoffzellen-Systeme entwickelt. Der Hersteller hat das System auf die Größe eines Koffers reduziert, wodurch es mobil ist.
CT-Fokusthema Wasserstoff
In unserem Fokusthema informieren wir Sie zu allen Aspekten rund um das Trendthema Wasserstoff.
- Einen Überblick über die ausgewählten Artikel zu einzelnen Fragestellungen – von der Herstellung über den Transport bis zum Einsatz von Wasserstoff – finden Sie hier.
- Einen ersten Startpunkt ins Thema bildet unser Grundlagenartikel.
Gesamter Vorgang in Echtzeit
Das Prinzip des Leckagesuchsystems ist simpel: Die zu testende Brennstoffzelle wird mit einer einfachen Steckerverbindung an das System angeschlossen. Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle hat drei Kanäle: Luft (Sauerstoff), Wasserstoff und den Kühlkanal. Jeder dieser Kanäle wird einzeln durch das H2Pulse-System geleitet.
Ein Gasstrom wird an die Fluidikkette angelegt, der die drei Kanäle versorgt. Die Brennstoffzelle ist dabei nicht in Betrieb. Unabhängig voneinander wird zuerst mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff geprüft, ob eine Leckage vorhanden ist. Der Kühlkanal ist lediglich dazu da, die vom Betrieb erwärmte Brennstoffzelle abzukühlen. Der Druck am Ein- und Auslass wird mittels Drucksensoren der Serien 33X und 21Y von Keller gemessen. Die Messungen laufen während des ganzen Vorgangs und werden auf einem Bildschirm in Echtzeit angezeigt, das ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung. Entsteht eine Leckage in einem der drei Flüssigkeitskanäle, wird ein Druckverlust festgestellt. Durch die hohe Genauigkeit von Keller-Drucktransmittern ist die Detektion von Leckagen schon bei kleinsten, undichten Stellen möglich und die Sicherheit der Brennstoffzelle ist somit belegt.
