Wasserstoff stellt höchste Anforderungen an Dichtungsmaterialien. Validierte Elastomere und PTFE-Dichtungen von Angst+Pfister bieten zuverlässige Abdichtung bei bis zu 1000 bar und Temperaturen von –40 bis +150 °C. Prüfungen nach ISO 23936-2 und NORSOK M-710 bestätigen RGD-Beständigkeit und geringe Permeation – für den sicheren und langlebigen Betrieb von Wasserstoffanlagen.
Autoren: Peter Schäfer, Lorena Casasola, Angst+Pfister Group
Elastomer- und PTFE-Dichtungen für extreme Bedingungen in Wasserstoffsystemen
Wasserstoff gilt als nachhaltiger und sauberer Energieträger für Mobilität und nachhaltige Stromerzeugung und unterstützt die Dekarbonisierung emissionsintensiver Industrien. Die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Wasserstoffsystemen hängen jedoch entscheidend von der Zuverlässigkeit der Dichtungen der wasserstoffführenden Systeme ab. Die Abdichtung ist kein Nebenaspekt, sondern der entscheidende Faktor dafür, ob Wasserstoffprojekte vom Pilotstadium in die Serienproduktion übergehen können. Bei Drücken bis 1.000 bar und Temperaturen zwischen –40 und +150 °C dürfen nicht die kleinsten Leckagen auftreten.
Anwendungen wie Elektrolyseure, Brennstoffzellen, Kompressoren und Speichersysteme müssen unter extremen Bedingungen sicher arbeiten. Neben hohem Druck müssen die Dichtungslösungen weite Temperaturschwankungen bewältigen und arbeiten bei dynamischen Dichtungen häufig ohne Schmierung. In einer 100 %igen Wasserstoffatmosphäre bestehen zusätzliche Risiken durch schnelle Gasdekompression (RGD) und Wasserstoffversprödung, die die Materialintegrität gefährden können.
Inhalt:
- Elastomer- und PTFE-Dichtungen für extreme Bedingungen in Wasserstoffsystemen
- Dichtungsmaterialien für Wassersstoffanwendungen
- Validierte Leistung, bewährte Sicherheit
- Anwendung Wasserstoffspeicher
- Fazit: Geprüfte Dichtungsleistung für Wasserstoffsicherheit
- Autor: Peter Schäfer
- Autorin: Lorena Casasola
Dichtungsmaterialien für Wassersstoffanwendungen
Unter diesen anspruchsvollen Anforderungen versagen herkömmliche Elastomerdichtungen oft frühzeitig. Sie zeigen Aufquellen, Schrumpfen, Versprödung oder Mikroleckagen und gefährden damit die Systemintegrität, die Betriebszeit und die Systemfunktion. Die Konsequenz ist eindeutig: Nur Materialien mit niedriger Permeation sowie guter Beständigkeit machen Anwendungen in Wasserstoffanlagen zuverlässig und sicher. Die richtige Materialauswahl und Dichtungslösung sind daher entscheidend, um Leckagen zu vermeiden und Sicherheit zu gewährleisten.
Die Entwicklung solcher Dichtungslösungen muss auf molekularer Ebene ansetzen. Dichtungen aus speziellen Elastomeren wie Fluorkautschuk (FKM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) können auch mit Hochleistungsthermoplasten wie Polytetrafluorethylen (PTFE) und ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) kombiniert werden. Diese Materialien sind so entwickelt, dass sie Leckagen, Extrusion und schnelle Gasdekompression widerstehen können. Neben den Materialien spielt die konstruktive Lösung eine wichtige Rolle. So entsteht Zuverlässigkeit erst durch die Kombination der Materialien mit anwendungsspezifischen Geometrien. O-Ringe, PTFE-Lippendichtungen, federgespannte Profile und Stützringe sind so konstruiert, dass sie unter Druck abdichten, Extrusion minimieren und über weite Temperaturbereiche hinweg zuverlässig funktionieren.
Die Validierung der Dichtungslösungen von Angst+Pfister erfolgt in 100 % -Wasserstoffumgebung. Sicherheitsorientierte Prüfprotokolle gehen dabei weit über theoretische Modelle hinaus. Dichtungen werden auf Permeation, Leckage, Alterung, Lebensdauer und RGD-Beständigkeit im akkreditierten Labor getestet – bei Drücken bis zu 1.000 bar. Die Versuche bestätigen, dass das anspruchsvolle Anforderungsprofil erfüllt wird: niedrige Permeation, RGD-Beständigkeit und zuverlässige Leistung unter extremen Drücken und Temperaturen.
Validierte Leistung, bewährte Sicherheit
Das Wasserstoff-Dichtungsportfolio von Angst+Pfister ist nach internationalen Standards wie NORSOK M-710 und ISO 23936-2 validiert. Die Materialien zeigen breite Temperaturstabilität für statische und dynamische Anwendungen sowie hohe Extrusionsbeständigkeit bei hohen Drücken. Die Geometrien sind speziell für Ventile, Gehäuse, Anschlüsse, Kompressoren und Brennstoffzellen entwickelt. Der End-to-End-Support reicht vom Engineering bis zur Logistik und wird durch europäische Local-for-Local-Fertigung ergänzt. Zertifizierte Labore schaffen Vertrauen für sichere Systeme und längere Lebensdauer.
Anwendung Wasserstoffspeicher
Ein konkreter Anwendungsfall verdeutlicht die praktische Bedeutung validierter Dichtungslösungen. Ein Hersteller von Wasserstoffspeichersystemen hatte mit frühzeitigen Dichtungsschäden in Ventilen von Wasserstoffspeichern bei bis zu 1.000 bar zu kämpfen. Standarddichtungen zeigten Ausfälle bereits nach 10.000 Zyklen. Angst+Pfister entwickelte daraufhin für die dynamische Anwendung ein Dichtsystem bestehend aus einer speziellen PTFE-Lippendichtung mit PEEK-Feder und PEEK-Stützringen gegen Extrusion. Nach über 60.000 Testzyklen in 100 % Wasserstoff zeigte das System keine Leckagen und keine Versprödung. Zwischenwartungen wurden dadurch überflüssig, was die Betriebssicherheit erhöhte und Wartungskosten reduzierte. Wasserstoffdichtungen sind nicht nur eine Frage der chemischen Beständigkeit. Es geht darum, Diffusion, Druckfestigkeit und Sicherheitsmargen unter extremen Bedingungen zu kontrollieren. Anwender sind besonders beeindruckt von Tests der Elastomere in 100 % Wasserstoff und unter Druck. Genau dieses Maß an Validierung wird benötigt, um einer Lösung für Wasserstoffanwendungen zu vertrauen und sie unter den beschriebenen kritischen Bedingungen einzusetzen.
Fazit: Geprüfte Dichtungsleistung für Wasserstoffsicherheit
Wasserstoff ist die Zukunft – aber nur mit Materialien, die heute Leistung bringen. Angst+Pfister-
Dichtungslösungen erfüllen die wachsenden Anforderungen von Wasserstoffmobilität, -speicherung und -infrastruktur mit einem vollständig getesteten und validierten Portfolio aus Elastomeren und Thermoplasten.
Die Technologien werden von führenden Herstellern in ganz Europa eingesetzt, und wir bleiben führend bei Testvalidierung, Materialwissenschaft und applikationsspezifischer Unter-
stützung.
Autor: Peter Schäfer
Senior Engineer, Angst+Pfister
Autorin: Lorena Casasola
Material Engineer, Angst+Pfister
Dieser Beitrag ist in CITplus 12/2025 erschienen
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