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19.01.2018 | Betriebsstoffe | Nachricht | Onlineartikel

Saar-Uni überwacht Wasserstoff-Qualität an der Tankstelle

Autor:
Christiane Köllner

Wasserstoff problemlos tanken: Saarländische Forscher haben eine Infrarot-Messzelle entwickelt, die die Qualität und Reinheit des Wasserstoff beim Betanken eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs sicherstellen sollen.

Beim Betanken eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs mit Wasserstoff muss die Qualität des Wasserstoffs stimmen. Mit einem neuartigen Sensorsystem wollen Forscher der Universität des Saarlandes die Qualität und Reinheit des getankten Wasserstoffs sicherstellen. Das Verfahren, das den Wasserstoff im laufenden Betrieb an der Zapfsäule permanent auf Verunreinigungen hin überwachen soll, entwickeln die Ingenieure zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, dem Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik und Hydac Electronic. Auch der Mineralöl- und Erdgas-Konzern Shell ist am Projekt beteiligt.

Bei Herstellung, Transport oder Lagerung kann Wasserstoff verunreinigt werden. "Gelangen etwa Ammoniak oder Kohlenwasserstoffe in den Wasserstoff, zum Beispiel wegen eines undichten Ventils, kann es zu einer Vergiftung der Brennstoffzelle kommen", erklärt der Sensor-Experte Andreas Schütze von der Saar-Universität. Die Folge: Die Brennstoffzelle produziert weniger Strom und das senkt Leistung und Reichweite des Wagens. Im schlimmsten Fall bleibe das Fahrzeug liegen und es drohten dauerhafte Schäden, so die Forscher. 

Infrarot-Messzelle misst unter extremen Bedingungen 

Mit einem neuartigen Sensorsystem wollen Schütze und seine Forschungspartner die Wasserstoff-Qualität permanent vor Ort überwachen. "Derzeit ist dies in Tankstellen nicht möglich", sagt Schütze. Die Forscher entwickeln hierfür eine Infrarot-Messzelle, die auch unter extremen Bedingungen bei hohem Druck verlässliche und exakte Informationen darüber liefern soll, wie es um den Zustand des Gases bestellt ist. Vergleichbare Systeme, die den Zustand von Öl überwachen, haben die Saarbrücker Sensorsystem-Experten bereits zur Marktreife gebracht.

Die Messzelle soll an der Zapfsäule integriert werden. In der Tankleitung wird der Wasserstoff durch ein Rohr strömen, eine sogenannte Küvette. "Hier durchleuchten wir das Gas mit einer Infrarot-Quelle und fangen die Strahlen auf der gegenüberliegenden Seite auf. Wenn sich das Gas chemisch verändert, ändert sich auch das empfangene Lichtspektrum. Hieraus können wir Rückschlüsse auf Beimengungen und Verunreinigungen ziehen", erklärt Schütze. 

"Wir erforschen derzeit, wie wir das neue Infrarot-Sensorsystem in der Tankleitung zusammenstellen. Das System muss sehr unterschiedliche Verunreinigungen sicher erkennen, die zudem deutlich geringer sind als etwa in Öl. Auch muss es den hohen Druck aushalten und unter diesen extremen Bedingungen den Wasserstoff charakterisieren", erläutert Ingenieur Marco Schott, der als Doktorand an der Wasserstoff-Messzelle arbeitet.

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