Die Nutzung von Wasserstoff nimmt in Brennstoffzellenfahrzeugen, Wasserstofftankstellen, Forschungslaboren und der industriellen Fertigung rasant zu. In all diesen Bereichen sind zuverlässige Wasserstofflecksensoren und eine kontinuierliche Gasüberwachung erforderlich, um die Mitarbeiter zu schützen und die Sicherheitszertifizierungen aufrechtzuerhalten.

Wasserstoff kann aus Methan in großen Mengen durch zwei verschiedene Verfahren hergestellt werden:

• Die Methan-Dampfreformierung ist das gängigste Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff in großen Mengen und macht den größten Teil der weltweiten Produktion aus. Bei diesem Verfahren reagiert Wasserdampf unter hohem Druck und hoher Temperatur mit Methan und einem Nickelkatalysator zu Wasserstoff und Kohlenmonoxid.
• Bei der autothermen Reformierung reagieren Methan und Sauerstoff und Kohlendioxid oder Wasserdampf zu Wasserstoff. Der Nachteil dieser beiden Verfahren besteht darin, dass Kohlenstoff als Nebenprodukt entsteht. Daher müssen wir Lösungen zur Kohlenstoffabscheidung erforschen, um diesen Kohlenstoff aufzufangen und zu speichern.

Eine umweltfreundlichere Alternative ist die Elektrolyse, die derzeit nur in kleinem Maßstab verfügbar ist, aber das größte Potenzial bietet. Bei diesem Verfahren wird Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten – der Vorteil: Es entsteht reiner Wasserstoff ohne schädliche Nebenprodukte. Da Strom verwendet wird, besteht zudem die Möglichkeit, überschüssigen Strom – der schwer zu speichern ist (wie beispielsweise überschüssiger Strom aus Windkraftanlagen) – für die Elektrolyse zu nutzen und so speicherbaren Wasserstoff zu erzeugen.

Überwachung der Wasserstoffkette

• Lagerungsbehälter
• Brennstoffzellen
• EIS
• Wasserstoffverteilung
• Elektrolyseure

Was versteht man unter Ausgasung?

Ausgasung bezeichnet die Freisetzung von Gasen – wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und flüchtigen organischen Verbindungen – aus Lithium-Ionen-Batterien aufgrund der Alterung interner Komponenten. Sie tritt typischerweise infolge von Beschädigung, unsachgemäßer Behandlung oder Missbrauch der Batterie auf, beispielsweise durch:

• Physische Beschädigungen, wie z. B. Durchstiche oder Quetschungen.
• Überladung oder Tiefentladung über die empfohlenen Grenzwerte hinaus.
• Überhitzung oder interne Kurzschlüsse.
• Herstellungsfehler.

Die Risiken der Ausgasung

• Thermal Runaway: Obwohl Ausgasung nicht immer ein sicheres Vorzeichen ist, tritt sie häufig frühzeitig bei einem Batterieausfall auf. Sie kann zu einem thermischen Durchgehen führen, einer unkontrollierten chemischen Reaktion, die einen rapiden Anstieg von Temperatur und Druck und damit Batteriebrände verursacht.

• Druckaufbau: In beengten Räumen, wie beispielsweise Batterielagerregalen, können sich Gase ansammeln und die Behälter in Druckbehälter verwandeln, wodurch ein hohes Entzündungsrisiko entsteht.

Die Bedeutung der Früherkennung

Die frühzeitige Erkennung von Ausgasungen ist für ein proaktives Risikomanagement unerlässlich. Zu den Vorteilen gehören:

• Sicherheit: Es ermöglicht eine frühzeitige Evakuierung, die Umsetzung von Notfallprotokollen und die Reduzierung von Risiken für Personal und Eigentum.

• Risikominderung: Die Bediener können Korrekturmaßnahmen ergreifen, wie z. B. defekte Batterien isolieren oder Ladeparameter anpassen.

• Betriebsoptimierung: Durch frühzeitiges Eingreifen ist eine vorbeugende Wartung möglich, die teure Reparaturen vermeidet, die Lebensdauer der Batterie verlängert und ungeplante Ausfallzeiten verhindert.

• Kundenbindung: Die Überwachung der Ausgasung hilft Unternehmen dabei, regulatorische Standards und Sicherheitsrichtlinien einzuhalten, wie beispielsweise die FM-Standards für Batteriespeichersysteme (BESS).

Erkennungstechnologie

MLD H2 dient als Frühwarnsystem für Batteriealterung. Der Detektor ist so konzipiert, dass er Wasserstoff sowie Elektrolytgase wie DMC und EMC gleichzeitig erfasst. Dadurch können Probleme in einem früheren Stadium der Ausfallkurve (Potenzial-Funktions-Kurve) erkannt werden, was eine höhere Zuverlässigkeit und Sicherheit ohne Kalibrierung vor Ort ermöglicht.

Möchten Sie mehr Informationen zu den spezifischen Umweltfaktoren, die die Ausgasungsdynamik in verschiedenen Konfigurationen beeinflussen? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um weitere Informationen zu erhalten!