Wasserstoff
Wasserstoffanwendungen sind mit sehr schwierigen Bedingungen konfrontiert
Wasserstoff ist bekannt für sein Nachhaltigkeitspotenzial, da bei der Verbrennung Wasser anstelle von schädlichen Abgasen gebildet wird. Er kann eine der saubersten Energieformen auf dem Markt sein.Anwendungen von Wasserstoff finden jedoch unter sehr schwierigen Bedingungen statt. Dazu gehören Druckwerte bis 1000 bar, extreme Temperaturen von -253 °C (flüssiger Wasserstoff) bis 650 °C und bis sogar 950 °C (Festoxid-Elektrolysator und Festoxid-Brennstoffzellen) sowie eine inhärente Explosionsgefahr. Dies ist darin begründet, dass Wasserstoff im Vergleich zu anderen Treibstoffen wie Methan, Propan und Benzin eine sehr geringe Zündenergie hat und einen deutlich größeren Entflammbarkeitsbereich besitzt.
Außerdem ist er als Element so leicht, dass der bei normalen Temperaturen und Drücken ein hohes Volumen einnimmt. Daher erfordert der effiziente Transport von Wasserstoff eine vorherige Kompression oder Verflüssigung.
Neuentwicklungen in der Wasserstofflieferkette von der Quelle bis zur Endverwendung
Obwohl Wasserstoff bereits seit Jahrzehnten in industriellen Raffinationsprozessen eingesetzt wird, gibt es eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten, wie die Erzeugung von grünem Wasserstoff durch Wasserelektrolyse, die Umwandlung in synthetische Kraftstoffe und die Verwendung in Brenstoffzellen-Fahrzeugen.Diese Anwendungen erfordern völlig neue Systeme und Technologien sowie zuverlässige Materialien und Komponenten, die den Design-Anforderungen entsprechen. Wenn Wasserstoff zum Beispiel in den Bereichen Mobilität oder Stromversorgung in Wohngebäuden genutzt wird, werden häufig Sensoren eingesetzt, die die Sicherheit des gesamten Systems und auch des Wasserstofftanks überwachen. Für die Vermeidung schwerer Unfälle sind Robustheit, Sicherheit und Langlebigkeit der Sensorkomponenten entscheidend. Gasdichte Sensordichtungen und -gehäuse tragen zum erforderlichen Schutz bei.
Wasserstoff-Wertschöpfungskette (illustrativ)
Sicherheit und Zuverlässigkeit in der Wasserstoff-Wertschöpfungskette
Erfahren Sie, wie SCHOTT Spezialglas die Sicherheit und Effizienz entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette verbessert.Technologie für mehr Sicherheit und Effizienz
SCHOTT ist weltweit führender Anbieter innovativer hermetischer Durchführungen und Komponenten. So trägt das Unternehmen dazu bei, die Effizienz und Sicherheit entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette zu verbessern – von der Erzeugung über Umwandlung, Transport und Lagerung bis hin zum Einsatz in mobilen und ortsfesten Anwendungen. Bei SCHOTT erhalten Sie für Wasserstoffanwendungen hermetische Komponenten wie zum Beispiel Durchführungen, die für die Übertragung von Elektrizität oder von wertvollen Sensordaten erforderlich sind, hermetisch dichte Sichtfenster für die Prozessüberwachung sowie Dichtungsmaterialien.Erzeugung
SCHOTT Einschmelzgläser sorgen in Festoxid-Elektrolysatorzellen (SOEC) für eine hermetische Abdichtung. So ermöglichen sie die sichere und stabile Kombination mehrerer Zellen zu einem leistungsstarken Zellstack bei Temperaturen zwischen 650 °C und 950 °C. Als Dichtungsmaterial bietet Glas nicht nur eine ausgezeichnete Hermetizität und sehr hohe Temperaturbeständigkeit, sondern auch bei Betriebstemperaturen eine außergewöhnliche chemische Stabilität und eine höhere elektrische Beständigkeit. SCHOTT bietet dank spezieller Schmelz- und Mahlvorrichtungen eine große Vielfalt an hochreinen Gläsern mit optimaler Reproduzierbarkeit.
Erzeugung und Umwandlung
ViewPort® Komponenten für die Prozessanalysetechnologie (PAT) sind gasdichte, optische Sensor-Ports, die als Buchsen für Raman- oder fluoreszierende Sonden dienen. Sie sind mit einem hermetisch dichten, hochpräzisen optischen Fenster ausgestattet und können sicher an Standardanschlüssen (z. B. Ingold, PG13.5) montiert werden. Durch die Inline- oder In-situ-Überwachung ermöglichen ViewPort® Komponenten höhere Erträge sowie eine Prozesssteuerung und Automatisierung in Echtzeit in Power-to-X (Bio)-Reaktoren oder Pyrolysereaktoren.
Transport und Lagerung
Die Durchführungen von SCHOTT für Anwendungen mit flüssigem oder komprimiertem Wasserstoff ermöglichen eine sichere, explosionsgeschützte Versorgung von elektrischem Strom, Steuerungs- und Instrumentensignalen, zum Beispiel für Expander, Kompressoren und Tauchpumpen. Im Gegensatz zu Produkten auf Polymerbasis sind Eternaloc® Durchführungen von SCHOTT nur mit anorganischen, alterungsbeständigen Materialien hermetisch versiegelt, was für eine langjährige Wartungsfreiheit sorgt.
SCHOTT verfügt über mehrere Jahrzehnte Erfahrung mit kryogenem Gas. Seit 1985 haben sich sicherheitskritische Eternaloc®-Durchführungen in Tausenden von Flüssiggasanwendungen weltweit bewährt. Sie halten extremen Druck- und Temperaturschocks stand und sind auch bei Unfällen absolut dicht. Darüber hinaus erfüllen sie zahlreiche Anforderungen zum Explosionsschutz wie ATEX und IECEx.
Endanwendung
Für die Verwendung im Mobilitätsbereich bietet SCHOTT ein breites Portfolio an hermetischen Sensordurchführungen und Gehäusen, die sich besonders für raue Umgebungen eignen. Dank überragender Druck-, Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit und des minimierten Risikos von Kurzschlüssen und elektrischen Leckagen bieten sie in sicherheits- und leistungskritischen Bereichen langfristige Sicherheit.
Die Glas-Metall-Gehäuse von SCHOTT dienen seit Jahrzehnten dazu, empfindliche Automobilelektronik und Sensoren wie Temperatur-, Druck-, Gas- und Flüssigkeitssensoren zuverlässig zu schützen. Im Bereich Wasserstoff werden die Glas-Metall-Durchführungen von SCHOTT bereits für tankinterne Temperatursensoren in Brennstoffzellenfahrzeugen (FCV) eingesetzt.
Im stationären Einsatz haben SCHOTT Einschmelzgläser seit den 1990er-Jahren nachweislich Erfolg bei Festoxid-Brennstoffzellstacks (SOFC). Die Endanwendungen für unsere Dichtungsgläser reichen von dezentralen Stromerzeugern bis hin zu Kreuzfahrtschiffen, die mit Brennstoffzellen betrieben werden.
Bewährte Technologie für extreme Umgebungen und sicherheitskritische Anwendungen
