Blick in das Wasserstoffqualitätslabor Hy-Lab am ZBT mit zahlreichen Analysegeräten auf Tischen

Hy-Lab – Labor für Wasserstoffqualität

Auf dem Gebiet der Gasanalyse verfügt das ZBT über eine mehr als 15-jährige Erfahrung.

Die Qualität von Wasserstoff als Kraftstoff ist in den internationalen Normen ISO 14687-2:2012 und EN 17124:2018 definiert. In diesen Normen ist eine breite Liste von Verunreinigungen mit Schwellenwerten bis hinunter zum ppb-Niveau definiert. Nur wenige unabhängige Labore weltweit sind in der Lage, Wasserstoff nach diesen Normen zu messen.

H2-Qualitätslabor

Im Rahmen des deutschen Hy-Lab-Projekts, das vom ZBT koordiniert wird, hat das ZBT ein Wasserstoffqualitätslabor aufgebaut und Analysemethoden entwickelt, die in der Lage sind, die Wasserstoffqualität nach diesen internationalen Standards zu analysieren. Für Kalibrierzwecke wurden ein Massendurchflussregler und ein Gasmischpumpen-basiertes Gasverdünnungssystem sowie Methoden zur Probenvorbereitung und zum Probentransfer entwickelt.

Mit den entwickelten Analytikmethoden ist das ZBT in der Lage, die Wasserstoffqualität gemäß EN 17124:2022 zu bestimmen. Darüber hinaus wurde mit dem Hy-SaM ein CE-zertifiziertes System zur Probenahme an Wasserstofftankstellen entwickelt.

In mehreren nationalen und internationalen Projekten konnte sich das Hy-Lab des ZBT als Europäisches Wasserstoffqualitätslabor etablieren und seine Kapazitäten in verschiedenen Ringversuchen (in F&E-Projekten und für Kunden, wie Toyota) demonstrieren. Darüber hinaus ist das ZBT verlässlicher langjähriger Partner für Gasanalysen unter anderem von Schwefel, Erdgas und NH3. Für die Umstellung des Erdgasnetzes und hier insbesondere der Transportleitungen zu einem Wasserstoffnetz werden unterschiedliche Verfahren zur Aufreinigung entwickelt. Die Validierung erfolgt wiederum im Hy-Lab.

Leistungen

  • Wasserstoffanalyse gemäß EN 17124:2022
  • Wasserstoffprobenahme an HRS und anderen Teilen der Lieferkette
  • Analyse von Schwefelarten, Erdgas, Ammoniak usw.
  • Entwicklung, Prüfung und Qualifizierung von Analyse- und Probenahmeverfahren, Methodenvalidierung, Online-Sensoren, Gasreinigung
  • Untersuchung von FC-Verunreinigungen und Materialqualifizierung
  • Beratung in Bezug auf Analyse- und Probenahmeverfahren und die Einrichtung von Labors
Teststände, Labor, Christian Heßke
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Spezfikationen Hy-Lab

  • Analysemethoden für die Analyse der Wasserstoffqualität gemäß EN 17124:2022
  • Methode zur Probenahme (Hy-SaM) bei
     

    • 70 MPa Light Duty HRS
    • 35 MPa Heavy Duty HRS

  • Methodenvalidierung nach ISO 21087 läuft
  • Erfolgreiche Teilnahme an mehreren Ringversuchen
  • 4 Prüfstände für Brennstoffzellen-Verunreinigungsuntersuchungen und Materialqualifizierung integriert
Das Hauptlabor hytechlab4nrw im ZBT. Zu sehen ist der Zustand des Labors im Aufbau. Das Bild zeigt vier tragende Säulen, dutzende Rohre und Leitungen, die Lüftungsanlage, mehrere Kartons und Maschinen im Aufbau.

Analytische Methoden des ZBT zur Wasserstoff-Qualitäts-Analyse

Impurity ISO 14687:2019
EN 17124:2022
[µmol/mol]
Analytical Method Quantification Limit (LoQ)
[µmol/mol]
Water 5 QCM 0.5
Total Hydrocarbons 2 GC-PED 0.5
Methane 100 GC-PED 0.5
Oxygen 5 GC-PED 1,25
Helium 300 EI-MS 75
Argon 300 GC-PED 75
Nitrogen 300 GC-PED 75
Carbon Dioxide 2 IMR-MS 0.5
Carbon Monoxide 0.2 GC-PED 0.05
Total sulphur compounds 0.004 TD-GC-SCD 0.001
Formaldehyde 0.2 IMR-MS 0.05
Formic Acid 0.2 IMR-MS 0.05
Ammonia 0.1 IMR-MS 0.025
Halogenated compounds 0.05 IMR-MS 0.0125

Hy-SaM – Wasserstoffprobenahme an Tankstellen

    • CE-Zertifizierung
    • Probenahme gemäß ISO 19880-1 & SAE J2601
    • Keine Außerkraftsetzung des Betankungsprotokolls
    • Keine COM-Schnittstelle, keine Verwendung von Elektronik
    • Beschichtete Teile und Zylinder
    • Mehrfachprobenahme (bis zu drei parallel)
    • 2,25 oder 10 l Probenahmezylinder
    • Optionale Kombination mit Partikel-ProbenahmeeinrichtungDas ZBT arbeitet eng mit der Clean Energy Partnership (CEP) als externem Partner und der deutschen H2-Mobility zusammen. An verschiedenen Tankstellen in Deutschland und Europa wurden mehrere Probenahmekampagnen durchgeführt.

      Zusätzlich zu diesen deutschen Aktivitäten hat das ZBT ein europäisches Netzwerk aufgebaut und ist an mehreren EU-Projekten beteiligt. Innerhalb des EU Projektes Hydraite wird das ZBT als europäisches Qualitätslabor für Wasserstoff etabliert. Darüber hinaus werden im EU-Projekt MetroHyVe2 und MetHyTrucks methodische Untersuchungen zur Wasserstoffmessung, Analyse, Probenahme und Online-Analyse durchgeführt.

Einblick in unsere Projekte

Gruppenleiter Gasanalytik und Leiter: Hy-Lab

Matz Dietrich
+49 203 7598-2464
Matz Dietrich Mitarbeiterfoto
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