Erst eine zuverlässige Gasanalyse macht die Produktion, Speicherung und Nutzung des Energieträgers Wasserstoff sicher. Wenn der H2-Sensor mit Kondenswasser in Berührung kommt, gefährden schon geringe Feuchtigkeitsspuren die Funktionsfähigkeit bisheriger Systeme. Die Messung stoppt abrupt. Nicht selten nimmt die Sensorik selbst irreparablen Schaden. Archigas hat eine Sensorlösung aus kombinierter WLD- und Mems-Technologie entwickelt, die selbst in feuchtem Umfeld weiter zuverlässig Daten misst und überträgt.
Wasser kann an den verschiedensten Stellen der H2-Prozesskette auftreten. So ist schon beim Elektrolyseverfahren zur Produktion viel Feuchte im System. Beispiele sind verstopfte Filter in Anlagen sowie Brennstoffzellenabgase, die Kondensat erzeugen. Gerät flüssiges Wasser in Kontakt mit Sensoriken zur Gasanalyse, besiegelt dies bislang meist deren abruptes Ende. Damit einher gehen dann nicht nur Sicherheitslücken, sondern oft auch hohe Kosten, etwa durch Betriebsausfall, Reparatur oder Neuanschaffung der Module mit Aus- und Einbau. Dem können die Wasserstoff-Sensoren von Archigas entgegenwirken, wie Tests belegen: Ihre einzigartigen Spezifika sorgen demnach nicht nur für eine von Wissenschaft und Anwendern bestätigte hohe Reaktionsschnelligkeit, Präzision und Stabilität der Wasserstoffmessung. Diese minimieren bzw. verhindern dabei auch eine beeinträchtigende Berührung mit Kondensflüssigkeit.
Möglich macht es das spezielle Konstruktionsdesign des kleinen Messmoduls, das einem Kontakt von Kondensat mit der eigentlichen Sensorik effektiv entgegenwirkt. „Wir haben den Sensor im renommierten Wasserstofflabor der Hochschule Rhein-Main, mit der wir eng kooperieren, einem ultimativen Härtetest unterzogen und ihn komplett in ein mit Wasser befülltes Laborbehältnis getaucht. Selbst unter diesen Bedingungen sendete er weiter Daten. Wir haben nur geringe Abweichungen festgestellt, die sich in einem so minimalen Rahmen bewegten, dass sie keinerlei relevante Auswirkung auf die praktische Nutzung haben”, resümieren die Entwickler Illya Kaufman und Wladimir Barskyi.
„Natürlich ist der Sensor nicht für einen dauerhaften Einsatz komplett unter Wasser entwickelt worden. Dies entspricht ja nicht seiner konsequenten Bestimmung zur H2-Gasanalyse im industriellen Umfeld. Dennoch hat auch seine hohe Feuchtigkeitsresistenz einen enormen praktischen Nutzen. Denn Interessenten, die sich bei uns melden, berichten immer wieder von ihren früheren Problemen mit Nässe bei der Wasserstoffanalyse. Wir sahen im Anschluss auf Bildern und vor Ort schon die abenteuerlichsten Konstruktionen wie komplizierte Heiz- und Kühlsysteme zur Trockenhaltung ihrer bisherigen Messsysteme, oft äußerst diffizil, platzraubend und kostenintensiv. Den Verantwortlichen trieben die konsequente Entwässerung und aufwändige Probenaufbereitung sinnbildlich den Schweiß auf die Stirn”, so die beiden Physiker und Gründer von Archigas. „Es freut uns also umso mehr, mit der hohen Feuchtigkeitsresistenz ein weiteres Argument für unsere einzigartige Messtechnologie liefern zu können.”
Zentrales Merkmal der Sensoren ist die Kombination zweier Technologien: So hat Archigas das präzise Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip (WLD-Sensoren) technisch neu umgesetzt und produziert unter Nutzung der Mems-Halbleiter-Technologie, was wiederum eine kostengünstige Massenherstellung identischer Produkte ohne aufwändige Kalibrierung ermöglicht. Auf Basis der entwickelten Sensoren bietet das Unternehmen Gasmessgeräte in verschiedenen Ausführungen unter anderem zur H2-Erzeugung durch Elektrolyse, zur Eingangsqualitätskontrolle und Prüfung der Gasreinheit sowie zur Regelung und Überwachung von Gasgemischen an. Die unkomplizierte Handhabung der nach individuellen Bedürfnissen konstruierten Geräte erlaubt dazu eine besonders einfache Integration der TCD-OEM-Module in Kundenanlagen.
