Mobile Messanlage für gravimetrische H2-Messungen - HFTS2
HFTS2: Eine neue mobile Messanlage für gravimetrische H2-Messungen
Damit die H2-Tankstellen die metrologischen Anforderungen erfüllen und rückführbar geeicht werden können, hat das Eidgenössische Institut für Metrologie METAS (nachfolgend METAS genannt)eine mobile Messanlage für die gravimetrische Bestimmung (Waage) der Abgabemenge von Wasserstoffzapfsäulen gebaut.
Swagelok Switzerland durfte dem METAS im 2017 für die H2-Messanlage HFTS1 Rohrverschraubungen, Kupplungen, Rückschlag- u. Regulierventile, Manometer und Metallschläuche liefern Siehe Beitrag
Im Jahr 2023 wurde die neue H2-Messanlage in einen mobilen Anhänger eingebaut. Ein kurzes Video, das während des Einbaus entstand, bietet Ihnen einen Einblick in den Fortschritt des Projekts.
Um Ihnen einen Überblick über das Projekt und die Weiterentwicklung der Messanlage zu geben, möchten wir auf einige wichtige Punkte eingehen:
Zurzeit läuft ein europäisches Projekt "MetroHyVe2" das unter anderem die Entwicklung eines zwischen Zapfsäule und Betankungsobjekt in Serie geschalteten, mobilen und kalibrierten Mastermeter-Systems zum Ziel hat. Das Projekt läuft bis Ende 2023. Das METAS fokussiert sich auf die Neuentwicklung einer grösseren, mobilen Messanlage, welche wie schon das HFTS1 ebenfalls auf dem gravimetrischen Messprinzip beruht – dem HFTS2.
Die Messanlage HFTS2 (Hydrogen Field Test Standard) ist ebenfalls Teil des Projektes "MetroHyVe2". Durch das vergrösserte Tankvolumen können mit dieser Anlage zukünftig auch Zapfsäulen geprüft werden, die für die Betankung von Heavy-Duty-Anwendungen vorgesehen sind wie z. B. Lastwagen und Züge. Mit dem HFTS2 können grössere Masseströme erreicht werden, die der Anwendung in der Praxis besser entsprechen (Erklärung: Die SAE-Protokolle limitieren den Gradienten der Druckzunahme in den Fahrzeugtanks. Bei grossen Tankvolumen steigen somit auch die tolerierten Masseströme während des Betankungsvorgangs). Vergleich: Das HFTS2 mit 600 Liter Tankvolumen entspricht ungefähr dem halben Tankvolumen der heutigen Lastwagen von Hyundai. Mit dem mobilen HFTS2 kann das METAS somit Zapfsäulen für Heavy-Duty-Anwendungen flexibel und effizient vor Ort eichen und prüfen.
Zeitersparnis und Flexibilität dank mobilem Trailer
Die Innenraumtemperatur kann dank der EX zertifizierten Inverter-Klimaanlage schon während der Hinreise geregelt werden. So ist beim Kunden die ganze Masse (Tanks, Verrohrung etc.) schon thermisch stabilisiert und die Problematik von Konvektionsströmungen gemindert. Da die ganze Elektronik und Datenerfassung ebenfalls im Trailer (im Nicht-Ex-Bereich) sind, können die Waagen bereits auf der Reise mit Strom versorgt werden. Dies reduziert die sonst notwendige Aufwärmzeit der Waagen vor Ort um rund zwei Stunden. Ausserdem können wir nun aufgrund der äusserst stabilen und spielfreien vier Hydraulikfüsse den Trailer exakt in die horizontale Lage nivellieren und aufgrund der steifen Aussenhülle des Trailers – er besteht aus einer Hartschale aus Glasfaserverbund – sogar bei starkem Wind und Regen Messungen durchführen. Das Ziel der Messanlage ist somit eine Effizienzsteigerung aufgrund der mobilen Einsatzmöglichkeiten ohne Aufwärmzeit der Waagen.
Die Sensorik (Druck- und Temperaturtransmitter), befestigt auf der zu wägenden Masse (Drucktanks), bedient sich der Bluetooth Technologie. Damit entfallen aufwändige und teure eigensichere Stromkreise (ATEX) und lästige Kabelverbindungen, die bisher bei jeder Wägung entkoppelt und anschliessend wieder eingekoppelt werden mussten. Im Trailer eingebaut ist einerseits natürlich die Messanlage selbst (im Ex-Raum), wie auch die Elektronik und Datenerfassung. Weitere Bestandteile sind das Stickstoff-Druckgas N2 für die Inertisierung der Tanks und Fittings der Rohre, Zubehör und Werkzeug, etc. Damit ist die Anlage schnell und sicher betriebsbereit. Die Atmosphäre in der Ex-Zone im Trailer wird übrigens mit H2-Sensoren kontinuierlich und redundant überwacht. Bei Erreichung bestimmter Konzentrationswerte ertönt ein akustischer und/oder visueller Alarm. Die ganze Anlage ist – wie die Wasserstoffmessanlage HFTS1 auch – komplett ATEX Zone 2 zertifiziert. Die Definition der Ex-Zonen sowie die Zündgefahrenbewertung ist in Zusammenarbeit mit der SUVA erfolgt. Das Swiss Safety Center überprüft die Anlage regelmässig mit einem Druckgastest bei 1050 bar.
Warum das METAS Swagelok als Partner ausgewählt hat? Die Qualität und der Service aus einer Hand sprechen für Swagelok. Die Erfahrungen der Swagelok-Produkte mit der Wasserstoffmessanlage HFTS1 sind durchwegs sehr gut. Die Anlage wurde im Anhänger etwa 6000 Kilometer bewegt. Dabei ist nicht ein einziges Leck entstanden. Das METAS hat niemals auch nur eine Verbindung nachgezogen oder ersetzt. Ausserdem wollten wir bei der Messanlage HFTS2 das Engineering der Verrohrung, die Dimensionierung einiger kritischen Funktionalitäten sowie die Montage nicht mehr selbst durchführen.
Folgend Produkte von Swagelok kamen zum Einsatz: Alle H2- und N2-berührenden Bauteile wie Rohrverschraubungen, Kupplungen und Rückschlag- Regulierventile und Edelstahlrohre.
Zudem hat Swagelok überall wo es möglich war FK-Verschraubungen gewählt für eine exzellente Vibrationsbeständigkeit. Sie finden das gesamte Produktsortiment mit Wasserstoff kompatiblen Produkten (in Englisch) hier.
Wir sind stolz darauf, das METAS bei diesem wegweisenden Projekt unterstützt zu haben und freuen uns auf die weitere zukünftige Zusammenarbeit. Bei Fragen oder weiterem Informationsbedarf stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Email info@arborag.ch | Tel. +41 56 485 61 61