Trotz seiner einfachen atomaren Struktur aus nur einem Proton und einem Elektron weist Wasserstoff komplexe chemische Eigenschaften auf. Besonders kritisch sind:
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, setzen Hersteller von Wasserstoff-Messtechnik auf spezielle Materialien wie Edelstahl 316L sowie auf innovative Beschichtungen wie Gold-Rhodium.
Wasserstoff wird entweder unter sehr hohem Druck oder bei extrem niedrigen Temperaturen gelagert. Diese Bedingungen setzen die Messtechnik erheblichen Belastungen aus. Wasserstoff wird oft bei 400 bis 700 bar gespeichert, beispielsweise in Hochdrucktanks oder Verdichtersystemen. Die Herausforderung dabei:
Für diese Anwendungen bietet VEGA robuste Lösungen wie den VEGABAR 83, der Drücke bis 1.000 bar messen kann. Die ölfreie metallische Messzelle verhindert Drift durch Wasserstoffdiffusion, während die Gold-Rhodium-Beschichtung zusätzlichen Schutz bietet.
Um das Volumen zu reduzieren, wird Wasserstoff außerdem verflüssigt und flüssig gelagert. Dazu wird das Gas auf -240 bis -253 °C abgekühlt. Die extremen Temperaturen stellen die Messtechnik vor besondere Herausforderungen:
VEGA setzt hier auf geführte Radarsensoren der VEGAFLEX-Serie, die auch bei niedrigen Dielektrizitätszahlen zuverlässige Füllstandmessungen ermöglichen.
VEGA entwickelt speziell auf Wasserstoffanwendungen zugeschnittene Sensoren, die selbst unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten. Einige der wichtigsten Merkmale sind:
Für den industriellen Einsatz in Hochdrucksystemen bietet sich der VEGABAR 83 an, während der VEGABAR 82 mit keramischer Messzelle speziell für aggressive Medien wie Kalilauge in Elektrolyseuren konzipiert ist.
Sicherheit ist ein zentraler Aspekt in der Wasserstofftechnik. Der Explosionsbereich von Wasserstoff ist sehr breit: Gemische mit Sauerstoff oder Luft sind bei Wasserstoff-Anteilen von 4 bis 77 Volumenprozent explosiv. Zudem hat Wasserstoff eine extrem niedrige Zündenergie. Um Risiken zu minimieren, werden mehrstufige Schutzkonzepte angewendet:
Die VEGA-Sensoren sind nach ATEX, IECEx und SIL zertifiziert und ermöglichen den sicheren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen sowie in Sicherheitsfunktionen.
Wie trägt Digitalisierung zur Prozesssicherheit bei?
Neben der reinen Messung bietet moderne Sensortechnik digitale Zusatzfunktionen, die zur Betriebssicherheit beitragen. VEGA-Sensoren verfügen über:
Zudem ermöglicht das VEGA Inventory System eine vorausschauende Bestandsüberwachung, um Engpässe zu vermeiden und Nachschub rechtzeitig zu planen.
Mit der zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung industrieller Prozesse steigt die Anfälligkeit von Prozessanlagen für Cyberangriffe. Auch Messgeräte geraten zunehmend ins Visier von Hackern. Manipulationen an diesen Geräten gefährden nicht nur die Datensicherheit, sondern beeinträchtigen auch die Betriebssicherheit erheblich. Daher ist es entscheidend, die Operational Technology (OT) wirksam zu schützen, um sowohl die Produktionssteuerung als auch die Integrität der Messsysteme vor Angriffen zu bewahren. VEGA begegnet diesen Herausforderungen mit einem umfassenden Sicherheitskonzept, das beispielsweise im VEGAPULS 6X integriert ist. Dieser Radarsensor erfüllt die Anforderungen der IEC 62443-4-2 und bietet dank eines mehrstufigen Schutzansatzes (Defense-in-Depth) zuverlässigen Schutz vor Datenmanipulation, Spionage und Denial-of-Service-Angriffen. Zu den wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen gehören:
Ein weiteres zentrales Element von VEGAs Sicherheitsstrategie ist das firmeneigene Product Security Incident Response Team (PSIRT). Dieses Team überwacht kontinuierlich die Sicherheitslage, entwickelt präventive Updates und reagiert schnell auf potenzielle Bedrohungen. Durch die Kombination aus Cybersecurity, funktionaler Sicherheit und digitalen Schutzmechanismen trägt VEGA dazu bei, dass Wasserstoff-Anlagen auch in einer vernetzten Welt sicher bleiben.