Robuste Wasserstoffdrucksensoren durch neuartige Barriere-Schichten (RoWaBaSch)

Ein Umstieg auf eine Wasserstoffwirtschaft bedeutet auch die Einrichtung einer Infrastruktur zu Transport und Lagerung von Wasserstoff unter hohem Druck sowie Aufgaben wie die Abrechnung von Liefermengen z.B. bei der Betankung von Fahrzeugen. Bei all diesen Aufgaben und insbesondere bei der Lagerung, sei es stationär oder in Fahrzeugen, sind einfache und zuverlässige Detektoren zu Bestimmung des Drucks als eines Indikators des “Füllstandes” des Druckgefäßes notwendig.

ZILA verwendet Drucksensoren mit dünnen Edelstahlmembranen. Deren elastische Verformung bei Druckbelastung wird durch oberflächlich aufgebrachten Dehnungsmessstreifen detektiert. In die Piezoschicht eindiffundierender Wasserstoff führt allerdings zur Signal-Drift. Diesem Phänomen soll durch eine innovative Barriereschicht auf der Basis transparenter glasartiger Materialien des INM mit Korrosionsschutzeigenschaften Einhalt geboten werden. Systematische Anpassung der die Glas-Matrix-formenden Elemente, der Reaktionsbedingungen sowie der Auswahl weiterer Additive sollen die Eigenschaften der Barriere optimieren. Zusätzlicher Drift muss erkannt werden, damit nur verlässliche Werte ausgegeben werden. Der Anwendungspartner Mehrer compression GmbH liefert u.a. Verdichteranlagen für Wasserstoffapplikationen und verfügt über die Möglichkeiten, die neuen Sensoren unter praxisnahen Bedingungen zu validieren.

Durch das Projekt soll ein Beitrag geleistet werden robustere Wasserstoffdrucksensoren zu realisieren, mit denen zuverlässiger der Druck des Wasserstoffs gemessen werden kann. Überall wo Wasserstoff im Einsatz ist, muss der Druck als Sicherheitsaspekt überwacht werden, aber auch als Indikator des „Füllstandes“ des Druckgefäß. Somit ist eine zuverlässige und robuste H2-Druckmessung für die H2-Infrastruktur und -technologie eine zwingende Voraussetzung.