Wasserstoff

Nachhaltige Messtechnik für Wasserstoffanwendungen

Im Gespräch mit CITplus erläutern die Produktmanager von VEGA Stefan Kaspar und Robin Müller die Anforderungen an Druck- und Füllstandmessgeräte für Anwendungen in der Wasserstoffproduktion. Neben der Anwendungstechnik für Druck- und Füllstandmessungen in Elektrolyseuren beschreiben sie auch die Kommunikationsmöglichkeiten der Sensoren und beleuchten die Nachfragesituation für eine digitale Vernetzung der Messtechnik. Außerdem sprechen wir darüber, welche Rolle das Thema Nachhaltigkeit derzeit bei der Gerätetechnik spielt.

Geprüfte H2-Dichtungswerkstoffe

Die Werkstoff-Familie H2Pro ist für Dichtungsapplikationen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette ausgelegt. Unter den Lösungen befinden sich ein neues Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) für Hochdruckumgebungen in einem breiten Temperaturbereich sowie ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) für sehr niedrige Temperaturen. Einsatzbereiche sind zum Beispiel Ventil-Anwendungen, Durchflussmesser, Filter und Anschlüsse.

CFK-Druckbehälter – Zugelassen nach der Druckgeräterichtlinie

Weil sie aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) gefertigt sind, bieten platzsparende CFK-Druckbehälter Gewichts- und Stabilitätsvorteile gegenüber Modellen aus Metall. Sie kommen auch in Anlagen zum Einsatz, die mit Wasserstoff arbeiten. Vor ihrem Einbau in stationäre Anwendungen, die in den Geltungsbereich der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU (DGRL) fallen, müssen sie jedoch erst gemäß DGRL zugelassen werden. TÜV Süd hat hierzu ein Prüfprogramm entwickelt und bei einem Weltmarktführer für Wasserstoffspeicher erfolgreich angewendet.

Messtechnik für die Energiewende

Im Rahmen der industriellen Energiewende muss der CO2-Ausstoß verringert bzw. gänzlich vermieden und fossile Energieträger durch Strom und Wasserstoff ersetzt werden. Dazu benötigen Anlagenbetreiber nicht nur Messtechnik, um Messwerte und weitere Daten für die Prozessüberwachung und -steuerung zu erheben, sondern auch um präzise Informationen über Energieeinspeisung, -verbräuche und eine genaue Energiedistribution bis hin zur anlagenweiten Energiebilanzierung zu erfassen.

Ein skalierbares Zink-Wasserstoff-System speichert Energie und produziert Wasserstoff

Grüner Wasserstoff soll als Energiespeicher in zukünftigen erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt werden. Erfolgsbestimmende Faktoren sind hierfür der Wirkungsgrad und die Kosten. Eine elektrochemische Zelle, die elektrische Energie in Form von abgeschiedenem Zink speichert und bei Bedarf Energie in Form von Wasserstoff und Strom freisetzt kann eine Lösung bei vergleichsweise geringe Systemkosten und einer hohe Speichereffizienz sein.

Technische Dichtheit von Elektrolyseuren

Für Anlagen aus Elektrolyseuren mit entsprechender Verrohrungen und weiterer Komponenten müssen Dichtheitsnachweise erbracht werden. Nach der aktuellen TA-Luft wird der Nachweis rechnerisch mit Helium vorgelegt. Untersuchungen zeigen Abweichungen der Dichtheit bei Wasserstoff als Prüfmedium. Zertifizierte Dichtungsmaterialien können jedoch die Dichtheit von Flanschverbindungen für beide Gase sicherstellen.

Trelleborg: Erweiterte Prüfkapazitäten für Dichtungen für die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette

Trelleborg Sealing Solutions hat den ersten Spatenstich für ein neues Wasserstoffprüflabor in Fort Wayne, Indiana, längst gemacht. Der Bau erweitert die Wasserstoff-Prüfkapazitäten des führenden Entwicklers von polymerbasierten Präzisionsdichtungen und soll im ersten Quartal 2024 eröffnet werden.

Farbindikator zeigt Wasserstoffexposition und Leckagen an

Ein Indikator auf Suprapartikel-Basis kann die Anwesenheit von Wasserstoff schnell und kostengünstig erkennbar machen. Ein zweistufiger Farbumschlag zeigt die Wasserstoffexposition oder Leckage an. Der Farbindikator wurde in der Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC und der Friedrich-Alexander-Universität entwickelt.

Dechema Forum

Vom 11. bis zum 13. September 2024 findet in Friedrichshafen das Dechema Forum statt.

Druckmessungen bei der Dampfreformierung

Das Unternehmen Messer Industriegase produziert am Standort Castrop-Rauxel seit 2020 stündlich 2.700 Normkubikmeter Wasserstoff in einem Dampfreformer. In den Anlagen kommen Messgeräte von Endress+Hauser zum Einsatz, die den Herausforderungen der Wasserstoffproduktion gerecht werden, unter anderem durch eine goldbeschichtete Membran.

Sichere Analyse der Wasserstoffqualität im Ex-Bereich

Die Prüfung des Wasserstoffreinheitsgrads an Wasserstofftanksäulen ist wichtig, um Schäden bei der Nutzung zu vermeiden. Um nicht als Zündquelle zu fungieren, muss Equipment zur Wasserstoffanalyse in explosionsgefährdeten Zonen ohne ATEX- oder IECEx-Zertifizierung besonders geschützt werden. Dafür sind überdruckgekapselte (Ex-p) Gehäuse eine geeignete Lösung.

Kalibriertechnologie für Sensoren in Wasserstoffanlagen

Neben den Kosten für die Produktion ist Sicherheit der Anlagen eine wesentliche Voraussetzung für den Erfolg der Wasserstoffwirtschaft. Eine zuverlässige Kalibriertechnologie ist ein wichtiges Element, um Anlagen sicher zu überwachen.

Datenzentriertes Engineering beschleunigt den Wasserstoff-Ausbau

Mit dem Hochlaufen der Wasserstoffwirtschaft geht eine enorme Nachfrage nach Engineering- und Produktionskapazitäten einher, die kaum zu decken ist. Eine Lösung dafür sieht der Softwareanbieter Aucotec in der konsequenten Datenzentrierung im digitalen Zwilling, was effizientere, modulare Engineering-Prozesse ermöglicht. Im CITplus-Interview erläutert Reinhard Knapp, Leiter Global Strategies beim Engineering-Software-Entwickler Aucotec, welche Vorteile im Engineering und im Anlagenbetrieb daraus entstehen.

Die Wasserstoffproduktion optimieren

Um Elektrolyseure stabil, verlässlich und vorhersehbar betreiben zu können, sind verschiedene Analysetechniken eine Grundlage: Von der Güte der eingesetzten Chemikalien und Rohstoffe bis hin zur kontinuierlichen Überwachung des Energiebedarfes. Die Zellspannungsüberwachung (CVM) ist dabei eines der Schlüsselthemen, wenn es um Effizienzsteigerung und Ausfallvermeidung geht.

Marktchancen für den Anlagenbau in der Wasserstoffproduktion

Für die Energiewende ist der Anlagenbau der Schlüssel zum Erfolg. Der Anlagenbauexperte Michael Haid, CEO der EDL Anlagenbaugesellschaft, erklärt im CITplus-Interview mit Etwina Gandert, welche Voraussetzungen für das Hochlaufen einer nennenswerten Wasserstoffwirtschaft zu erfüllen sind. Er sieht vor allem in den regulatorischen Anforderungen größere Hindernisse, weniger in den technischen Fragen. Außerdem gibt er eine Ausblick auf die effiziente Nutzung von Wasserstoff als Energieträger und zur Produktion klimaschonenderer Chemieprodukte.

Reingung von Wasserstoff aus Elektrolyseuren

Durch Power-to-X-Anlagen wird grüner Strom speicherbar. Die Energie kann so zu Verbrauchssektoren, die auf klimafreundliche Brenn- und Rohstoffe angewiesen sind, weitergeleitet werden.

Langlebige Zink-Batterie speichert Strom und produziert Wasserstoff

Ein deutsches Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IZM entwickelt eine neuartige und kostengünstige Zink-Batterie, die nicht nur als Langzeitspeicher von Energie, sondern auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden kann. Erste Tests weisen einen Wirkungsgrad von 50 % zur Stromspeicherung und 80 % zur Wasserstofferzeugung bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren aus.

Automatisierung einer skalierbaren Pilotanlage eines Wasserstoff-Elektrolyseurs

Grüner Wasserstoff soll in Zukunft in vielen Bereichen fossile Brennstoffe ablösen. Damit seine Herstellung auch im Industriemaßstab kosteneffizient und so flexibel wie möglich funktioniert, hat die Enapter den AEM Multicore entwickelt. Experten von Phoenix Contact rüsteten die Pilotanlage des Elektrolyseurs mit den Kernkomponenten für die Automatisierung und Elektrifizierung aus und unterstützten beim Engineering und der Programmierung.

Power-to-X – Nachhaltige Produktionsrouten für eine klimaneutrale Industrie

Zahlreiche Industriezweige können erneuerbar erzeugten Strom nicht direkt nutzen oder sind auf fossile Ressourcen zur stofflichen Nutzung angewiesen. Um die Klimaziele trotzdem zu erreichen, müssen die betroffenen Sektoren Alternativen zu den bisher verwendeten fossilen Rohstoffen finden. Die Antwort auf diese Herausforderung heißt Power-to-X. Was sich dahinter verbirgt und welches Potenzial in den Technologien steckt, erklärt dieser Trendbericht

Standardisierung als Wegweiser für die Wasserstoffwirtschaft

Der Hochlauf einer Wasserstoffwirtschaft ist für die Einhaltung der nationalen Klimaziele essenziell. Damit Abstimmungsprobleme zwischen den Erzeugern und den Abnehmern den Hochlauf nicht verlangsamen, sollen mit der Normungsroadmap flächendeckende Standards über die gesamte Wertschöpfungskette ermöglicht werden.

Wasserstoff macht die Energiewende möglich

Große Hoffnungen für mehr Klimaschutz mit dem Green Deal liegen auf Wasserstoff als wichtigem Baustein der Energiewende. Wie kann die Wasserstoffwirtschaft der Zukunft aussehen? Welche Mengen sind erforderlich und welche Infrastrukturen werden benötigt? Wie können in Zukunft nachhaltige Grundstoffe erzeugt werden? Antworten darauf gibt dieser Trendbericht.

Start des Verbundprojekts Normungsroadmap Wasserstofftechnologien

Gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz haben die sieben Projektpartner Deutsches Institut für Normung (DIN), Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE), Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW), Verein für die Normung und Weiterentwicklung des Bahnwesens (NWB), Verband der Automobilindustrie (VDA), Verein Deutscher Ingenieure (VDI) sowie der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) heute erfolgreich mit einer Auftaktveranstaltung den Startschuss für die Arbeiten an der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien gegeben.

Wasserstoff zur Energieversogrung und Dekarbonisierung

Die Dekarbonisierung aller Wirtschafts- und Lebensbereiche erfordert eine tiefgreifende Transformation der Energieversorgung und auch von industriellen Prozessen. Wasserstoff wird hier Sekundärenergieträger („veredelter Strom“), zur Vermeidung Prozess-bedingter THG-Emissionen in Grundstoffindustrien und auch als Gegenpol zu einer fluktuierenden Stromerzeugung eingesetzt werden.

Nachhaltigkeit beim Einkauf von Komponenten für die Prozessindustrie

Milliardenschwere Investitionen sind für den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft geplant, insbesondere in der Wasserstoffprozesskette vom Elektrolyseur bis zur Brennstoffzelle und darüber hinaus. Gerade hier sollte sich der Einkauf fragen, wie nachhaltig die eingesetzten Produkte sind. Die TA Roloff ist Hersteller von elektrischen Stellantrieben für Industriearmaturen und hat einen hohen Anspruch an die Nachhaltigkeit seiner Produkte.

Explosionsschutz für Wasserstoffverdichter

Grüner Wasserstoff zum wichtigsten Energieträger werden. Dem spanischen Anbieter von Hochdrucktechnik, der bislang vor allem die Lebensmittelindustrie belieferte, entwickelte mit Unterstützung durch R. Stahl eine umfassende, Ex-geschützte Wasserstoff-Kompressorstation für das spanische Nationale Wasserstoffzentrum CNH2.

Datentransparenz in der Wasserstoffwertschöpfung

Grüner Wasserstoff ist essenziell, um die Energiewende zu schaffen und die Klimaziele zu erreichen. Damit Unternehmen den nachhaltigen Energieträger ideal nutzen können, benötigen sie einen transparenten Einblick in die Daten ihrer Wertschöpfungskette.

Messtechnik für Wasserstofftankstellen

Um Wasserstoff als alternativen Kraftstoff tatsächlich zum Durchbruch zu verhelfen, ist die Verfügbarkeit eines flächendeckenden Tankstellennetzes ein bedeutender Faktor. Der Aufbau der notwendigen Infrastruktur erzeugt einen großen Bedarf an Messtechnik, um in erster Linie die Sicherheit des Tankvorgangs zu gewährleisten. Die Hersteller werden dabei mit spezifischen Herausforderungen konfrontiert.

Mehr Effizienz beim Lithium-Recycling durch Elektrolyse-Membranverfahren

Obwohl Lithium bereits für Millionen von Antriebsbatterien in Elektromobilen unverzichtbar ist, enden die Batterien und Ihre Rohstoffe wie das wertvolle Lithium nach Gebrauch noch zu 95 % im Müll, weil die konventionellen Recyclingverfahren zu teuer sind. Forscher bei Evonik setzen auf einen Elektrolyse-Prozess mit einer Keramikmembran, bei dem auch Wasserstoff entsteht.

Wasserstoffanlagen erfordern robuste Pumpen und Armaturen

Ob bewährte alkalische Elektrolyse (AEL) oder zukünftiger Anionenaustauschmembran-Elektrolyseur (AEM), die Anforderungen an Werkstoffe in der Wasserstofftechnologie sind aufgrund der hohen Temperaturen beträchtlich. Hier werden Komponenten benötigt, die robust, zuverlässig und sich genau auf den Prozess abstimmen lassen. Nur so werden ein hoher Wirkungsgrad und höchstmögliche Sicherheit erreicht.

R. Stahl fördert Stiftungsprofessur für Sicherheit in der Wasserstofftechnologie

R. Stahl und die Ernst-Abbe-Hochschule (EAH) Jena intensivieren ihre langjährige, erfolgreiche Forschungszusammenarbeit mit der Gründung einer Stiftungsprofessur auf dem Gebiet der Anwendung und Sicherheit von Wasserstofftechnologien.

Wasserstofffahrzeuge sicher betanken

Wichtige Voraussetzung für die Verkehrswende sind alternative Antriebstechniken, die auf regenerativen Energieträgern basieren. Vor allem die Elektromobilität erfährt einen deutlichen Zuwachs und mit ihr die Brennstoffzellentechnologie, für die Wasserstoff benötigt wird. Dazu braucht es auch geeignete Betankungssysteme, die sicher und einfach handhabbar sind.

Optimierung des Brennstoffeinsatzes in Chemieanlagen

Die Energiewende und die aktuelle Energiekrise zwingen Unternehmen dazu, sich mit alternativen Energien zu befassen auseinanderzusetzen, um unabhängiger von den klassischen Brennstoffen Erdgas, Öl sowie Braun- und Steinkohle zu werden. Beispielsweise kann die Nutzung von Reststoffen im jeweiligen Betrieb möglich sein. Mit der nachfolgenden Checkliste lässt sich abschätzen, ob ein Ausbau der Anlage infrage kommt und sich wirtschaftlich rentiert.

Energieeinsparung ist ein wichtiger Schlüssel

Sauerstoff und Wasser mit neuer Katalysator- und Adsorptionstechnologie effizient entfernen

Der Katalysator Puristar R0-20 und die Sorbead-Adsorptionstechnologie sind zum Reinigen und Trocknen des in der Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs geeignet. In Zusammenarbeit mit Shell hat BASF die Technologien für die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgreich bewertet und qualifiziert.

Wasserstoff-Contracting für nachhaltige Chemiestandorte

Die Chemiebranche steht vor großen Herausforderungen, um die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren und die Produktion zu Decarbonisieren. Die Lösung liegt im Einsatz grüner Moleküle und die dafür notwendige zusätzliche „Fabrik vor der Fabrik“ wird zum entscheidenden Erfolgsfaktor für die Energiewende. Entsprechende Konzepte entstehen aktuell bei Getec in der Schweiz und in den Niederlanden