Ventilstellungsüberwachung in der Wasserstoff-Infrastruktur

Dementsprechend wird der Bedarf an Armaturen steigen, die in den Netzen, aber auch an den Erzeugungs- und Verteilungsanlagen sowie den Verbrauchern die Wasserstoffströme regeln. Bei diesen Armaturen muss die Stellung überwacht werden. Bei der Auswahl der Schaltgeräte oder Sensoren für die Armaturen, ist zu berücksichtigen, dass Wasserstoff explosionsfähig ist. Hier gelten die ATEX-Richtlinien. Die Armaturen müssen sehr dicht sein, da das Druckniveau mit bis zu 700 bar hoch und das Wasserstoffmolekül extrem klein ist. Für diese Anwendungen eignen sich die Ex-Funk-Positionsschalter der Baureihe Ex RF 96 aus dem Controltec-Programm von Steute. Ein Betätiger erfasst die Position der Ventilstellung und gibt per Funk, über die sWave-Funktechnologie, ein entsprechendes Signal an die (meist außerhalb des Ex-Bereichs angebrachte) Auswerteeinheit. In vielen Einsatzbereichen der Wasserstoff-Infrastruktur kann eine sensorische (im Unterschied zur elektromechanischen) Überwachung die bessere Lösung sein. Denn bei Armaturen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, ist der Druckraum häufig isoliert bzw. gekapselt. Die Armaturen werden dann über Hubmagnete geschaltet, und die Stellungsüberwachung erfolgt ebenfalls berührungslos. Für Einsatzfälle wie diesen wurden die ex-geschützten Induktivsensoren der Serie Ex IS für die Ex-Zonen 1 und 2 mit großen Schaltabständen entwickelt. Sie ermöglichen eine Abfrage der aktuellen Ventilposition. Dazu benötigen sie kein „Target“ als Gegenstück, weil sie direkt die Position der Ventilspindel erfassen – das vereinfacht die Installation. Noch einen Schritt weiter geht die Funk-Variante der Gas-Ex-Induktivsensoren. In Kombination mit dem Funkmodul Ex RF 96 ST kann der Ex RF IS über das Funkprotokoll Signale mit der zugehörigen Auswerteeinheit (die außerhalb der Ex-Zone angebracht wird) austauschen. Die Kommunikation zwischen Sensor und Empfangseinheit erfolgt über diese spezielle Funktechnologie, die sich an verschiedene landestypische Frequenzen (868, 915, 917 und 922 MHz) anpassen lässt. Der Sensor wird durch eine Lithium-Batterie, die auch im Ex-Bereich ausgewechselt werden kann, mit Energie versorgt. Dank dieser Art der Stromversorgung können Zusatzfunktionen genutzt werden, wie die Überwachung des Schaltgerätes per Statussignal und die Optimierung der Funkübertragung durch die LBT („Listen before talk“)-Technologie. Außerdem vereinfacht die Stromversorgung per Batterie die Installation unter Ex-Bedingungen und erlaubt den Verzicht auf ex-gerechte Leitungseinführungen.