Eine systematische Kontrolle der Wasserstoffqualität lässt sich zum Beispiel nach DIN 17124 durchführen. Richtig geplant und angewendet ist die Kontrolle kostengünstig und liefert eine gleichbleibend hohe Wasserstoffqualität. Das geschieht, indem die H2-Prozesskette analysiert und anschließend nur die relevanten Verunreinigungen im Wasserstoff gezielt gemessen werden.
Entlang der Wertschöpfungskette von Wasserstoff existieren unterschiedliche Quellen für Verunreinigungen. Hierbei spielen die Herstellung des Wasserstoffs, der Transport sowie das Einsatzgebiet, beispielsweise H2-Tankstellen, eine wichtige Rolle. Insbesondere die Stoffe und Bauteile, die in direktem Kontakt mit Wasserstoff stehen, sind entscheidend.
Wasserstoffqualität: Risikobewertung weißt auf mögliche Verunreinigungen hin
In der Praxis ist es daher sinnvoll, für ein Wasserstoffsystem eine Risikobewertung (z.B. nach DIN 17124) durchzuführen, in der evaluiert wird, welche Schadstoffe durch das System in das Wasserstoffgas übergehen können. Dies hat den Vorteil, dass auf Basis der Bewertung gezielte und dementsprechend kostengünstige Analysen durchgeführt werden können – der Wasserstoff muss nicht mehr auf alle in den Normen angegebenen Substanzen untersucht werden.
Der Prozess der systematischen Wasserstoffqualitätskontrolle verläuft wie in der Abbildung dargestellt:
1. Zunächst wird der H2-Erzeugungs- und Verarbeitungs-Prozess anhand von Bauteilen, die mit Wasserstoff in Kontakt kommen, und entsprechenden Tätigkeiten entlang der Prozesskette erfasst.
2. Anschließend erfolgt eine Risikobewertung basierend auf dem H2-Erzeugungs- und Verarbeitungs-Prozess unter Berücksichtigung von möglichen Verunreinigungspotentialen, Auftrittswahrscheinlichkeiten sowie Schädigungspotentialen.
3. Auf Basis der Ergebnisse der Risikobewertung werden die zu prüfenden Substanzen definiert.
4. Es folgt die gezielte Messung der identifizierten Verunreinigungen (idealerweise on-site, kontinuierlich und in Echtzeit, siehe auch Frage des Monats „Warum ist eine kontinuierliche Wasserstoffmessung notwendig?“).
5. Abschließend werden die Ergebnisse der Wasserstoffqualitätsmessung ausgewertet und validiert.
Nicht alle Verunreinigungen sind in den Normen aufgeführt
Abhängig vom jeweiligen Wasserstoffsystem und den Komponenten, die mit Wasserstoff in Kontakt kommen, können Verunreinigungen auftreten, die in den Normen nicht genannt werden.
In der Praxis zeigt sich, dass im Rahmen der Analyse Verunreinigungen detektiert werden, auf die Anwender anhand der Norm nicht zwangsläufig aufmerksam geworden wären. So wurde mit Hilfe der systematischen Kontrolle der Wasserstoffqualität festgestellt, dass beispielsweise Schmier- oder Kompressor-Öle, Fette, Dichtungen sowie unzureichend gereinigte Bauteile Verunreinigungen im Wasserstoff hinterlassen.
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