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Präzise Mengen-Messtechnik für Wasserstoff gesucht

© Salzgitter AG© Salzgitter AGBraunschweig - Wasserstoff gewinnt nicht nur als klimaneutraler Energieträger zunehmend an Bedeutung. Auch in industriellen Prozessen kann grüner Wasserstoff zur Vermeidung von CO2-Emissionen beitragen. Doch es fehlt noch an präziser Messtechnik.

Kommt immer mehr Wasserstoff zum Einsatz, stellt sich für genaue Abrechnungen das Problem der exakten Mengenmessung. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und die Salzgitter Flachstahl GmbH arbeiten gemeinsam daran, eine präzise Mengenmesstechnik für den am Stahlstandort produzierten grünen Wasserstoff zu entwickeln. Davon profitieren letztendlich auch die Verbraucher.

Weltweit leistungsstärkster Hochtemperatur-Elektrolyseur in Salzgitter
Der Salzgitter-Konzern ist auf dem Weg hin zu einer CO2-armen Stahlproduktion. Im Rahmen des Innovationsprojekts "SALCOS – Salzgitter Low CO2-Steelmaking" nimmt die Salzgitter Flachstahl GmbH gerade einen Hochtemperatur-Elektrolyseur in Betrieb. Es ist die weltweit leistungsstärkste Anlage ihrer Art, die in großindustrielle Prozesse eingebunden ist. Des Weiteren wird in Kürze eine 2,5 MW PEM-Elektrolyse am gleichen Standort in Betrieb gehen. Die Elektrolyseure erzeugen mit Hilfe regenerativen Stroms CO2-neutralen Wasserstoff.

Mengenmessgeräte für Wasserstoff praxisnah erproben
Die neue Anlage erhält eine Wasserstoff-Messstrecke, die die PTB für Messungen unter Realbedingungen nutzen wird. Mit einem Durchfluss von rund 1000 Kubikmetern gasförmigen Wasserstoffs pro Stunde im Normzustand bietet die Messtrecke die Möglichkeit, Messgeräte wirklich praxisnah und im Dauerbetrieb zu testen.

Diese Versuche unter realen Bedingungen ergänzen andere wasserstoffbezogene Forschungsprojekte, die die PTB mit weiteren Industriepartnern und europäischen Forschungsinstitutionen betreibt. Dazu gehören unter anderem der Aufbau eines umfangreichen Prüfstandes sowie die Weiterentwicklung von europaweiten Normen und Standards.

Wasserstoff-Mengenzähler: kleine Messfehler führen zu großen wirtschaftlichen Nachteilen
Nicht nur bei industriellen Prozessen, auch wegen der zunehmenden Wasserstoffeinspeisung in das Erdgasnetz und die eichpflichtige Abrechnung der Verbraucher, sind präzise Mengenmesssysteme notwendig. Kleine Messfehler können bereits große wirtschaftliche Nachteile verursachen.

Im Rahmen des Projektes will die PTB herkömmliche Gaszähler auf ihre Eignung zur Messung von reinem Wasserstoff testen und vergleichende Untersuchungen mit Erdgas und Luft durchführen. Für bestimmte Messgeräte wie Ultraschall-Gaszähler steht bereits fest, dass eine grundlegende Optimierung des Designs für Anwendungen mit reinem Wasserstoff unumgänglich ist. Corioliszähler eignen sich grundsätzlich für die Messung von Gasmengen, wegen der geringen Dichte von Wasserstoff wirken sich Einflussgrößen wie die Temperatur jedoch stärker auf das Messergebnis aus, als dies bei anderen Prozessgasen wie Stickstoff der Fall ist. Ob Coriolisgaszähler ebenso wie andere etablierte Gasmesstechniken die nötige Genauigkeit und Verlässlichkeit liefern, muss sich daher erst herausstellen.

© IWR, 2020


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17.11.2020

 



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