Ultraschall-Durchflusszähler für eichpflichtige Messung von Wasserstoff

Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle beim Übergang von fossilen Brennstoffen zu saubereren und nachhaltigeren Energielösungen. Die Einführung einer Wasserstoffinfrastruktur bringt jedoch neue technische Herausforderungen mit sich. Die etablierten Gaszähler wurden in erster Linie für Erdgas entwickelt, Wasserstoff weist jedoch deutlich andere physikalische und chemische Eigenschaften auf: Er ist wesentlich leichter, diffundiert stärker, hat einen geringeren volumetrischen Energiegehalt und eine etwa dreimal höhere Schallgeschwindigkeit als Erdgas. Diese Unterschiede stellen eine Herausforderung für eine genaue und langfristig stabile Messung von Wasserstoff dar. Die Wahl der passenden Messtechnik spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Bewährte Technologie neu gedacht

Die Ultraschall-Durchflussmessung hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten zu dem Standard für Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Messgenauigkeit in der Erdgasindustrie entwickelt. Heute wird die Technologie an die Herausforderungen der Wasserstoffwirtschaft adaptiert und kombiniert bewährte Performance mit zukunftsfähigen Funktionen. Ein Beispiel ist die Durchflussmessung bei dreimal höheren Gasgeschwindigkeiten (bis zu 60 m/s) im Vergleich zu Erdgas, die mit dem Ultraschall-Durchflusszähler Flowsic610 von Endress+Hauser Sick möglich ist. Dies eröffnet den Transport der gleichen Energiemenge über ein umgerüstetes Erdgasnetz und löst die Herausforderungen des energieäquivalenten Gastransports.

Aufbauend auf jahrelanger Erfahrung im Bereich der eichpflichtigen Durchflussmessung bringen die Entwickler einen hochmodernen Durchflusszähler auf den Markt, der gemäß MID für die eichpflichtige Wasserstoffgasmessung für alle Nennweiten von DN50 bis DN400 mit der Genauigkeitsklasse 1 zugelassen ist. Der Ultraschallwandler mit einer Arbeitsfrequenz von 1 MHz ist speziell entwickelt für hohe Schallgeschwindigkeiten, wie sie bei Wasserstoff und Wasserstoff-Erdgas-Gemischen vorliegen. Das Gerät verfügt über eine völlig neue Elektronik und neu konzipierte Produktionskontroll- und Prüfprozesse.

Zusätzlich zu den standardisierten Schnittstellen für die Datenkommunikation verfügt der Durchflusszähler über eine spezielle Inbetriebnahme- und Service-Schnittstelle: Mit dem Bluetooth-kompatiblen Adapter sind drahtlose Verbindungen mit Bluetooth-fähigen Endgeräten bis zu einer Entfernung von 30 m möglich. Zusätzliche gerätespezifische Adapter sind nicht erforderlich. Alternativ ist auch ein kabelgebundener Adapter mit USB-C-Schnittstelle erhältlich.

Flowgate ermöglicht den Online- oder Offline-Zugriff auf den Wasserstoff-Durchflusszähler und damit jederzeit den Zugriff auf alle Messwerte und Diagnosedaten über Computer oder mobile Geräte. Verschiedene Assistenzfunktionen, wie der geführte Inbetriebnahmeassistent, erleichtern die Bedienung des Geräts erheblich – dadurch wird der Aufwand bei der Inbetriebnahme minimiert. Der Quick-Status liefert sofortige Informationen zum aktuellen Status des Zählers und des Systems.

Echtzeitwerte für die Prozesssteuerung

Die Anforderungen an die Reinheit von Wasserstoff, der durch Pipelines transportiert wird, sind sehr hoch und können bis 99,98 % erreichen. Der Flowsic610 meldet mit der „Purity indication“-Option automatisch und in Echtzeit, wenn die Reinheit unter den festgelegten Grenzwert fällt. Dadurch werden Änderungen der Wasserstoffreinheit und damit des Heizwerts sofort erkannt. Der Durchflusszähler unterstützt so den Betreiber bei der Optimierung des Netzgleichgewichts und leistet einen wichtigen Beitrag zur Sicherstellung der vertraglich vereinbarten Gasqualität.