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Zwei Ingenieure in einer Fabrikhalle schauen auf einen Plan
Referenzen und Fallbeispiele

SGS misst Verunreinigungen in Wasserstoff mit ProCeas® Gasanalysator

In seinem modernen Labor in Harfleur setzt SGS France zur Kontrolle der Wasserstoffreinheit auf Gasanalysetechnik von AP2E. Da eine einzige Technologie nicht ausreichte, um die Anforderungen der ISO 14687 zu erfüllen, wurde ein AP2E ProCeas® Gasanalysator mit einem Gaschromatographen gekoppelt. Das ermöglicht es, die in der ISO-Norm aufgeführten Wasserstoffverunreinigungen vollständig, simultan und effizient zu messen.

Auf einen Blick

Endkunde: SGS France
Integrationspartner: ANTELIA
Branche: Wasserstoffwirtschaft

Anwendung: Messung der Wasserstoffreinheit im Labor
Produkte: ProCeas® 

 

Wasserstoff – ein aufstrebender Ênergieträger

Wasserstoff stellt einen aufstrebenden und sich schnell entwickelnden globalen Markt dar. Seit den jüngsten globalen Klimavereinbarungen wird erwartet, dass der Wasserstoffmarkt in den kommenden Jahren sehr schnell wachsen wird. Zahlreiche Länder investieren in Wasserstoffstrategien für die Energiewende. Darunter fallen Themen wie:

  • Reduktion von Treibhausgasemissionen
  • Integration und Kombination mit erneuerbaren Energien
  • Entwicklung neuer Wege zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff
  • Zukunft der Mobilität

SGS zählt zu den weltweit führenden Prüf-, Inspektions- und Zertifizierungsunternehmen und betreibt ein Netzwerk von 2.650 Büros und Laboren. Das Unternehmen ist sich schnell der wachsenden Anforderungen bei der Entwicklung neuer Energien bewusst geworden und muss sich daher ständig an den Markt anpassen. Um seine Kunden nicht nur im Hinblick auf die Wasserstoffqualität, sondern über die gesamte Wasserstoffwertschöpfungskette hinweg zu unterstützen, bietet SGS Beratungen zum Qualitätsmanagement sowie Risikobewertungen, Audits, Inspektionen und Schulungen für die Wasserstoffindustrie an.

Hochmoderne Technologien für die Wasserstoffanalyse

Vor diesem Hintergrund plante SGS France in seinem Labor in Harfleur die Einrichtung eines hochmodernen Prüfstands zur Analyse der Wasserstoffqualität. Dabei wählte das Unternehmen eine Kombination fortschrittlicher Technologien, die in der MetroHyVe-Veröffentlichung beschrieben wird: Arrhenius K et al. 2020, Development and evaluation of a novel analyser for ISO14687 hydrogen purity analysis.

Der von SGS France eingesetzte Gasanalysator ProCeas® hat sich bereits in zahlreichen Laboren zur Kontrolle der Reinheit von Wasserstoff für die Mobilität (Grade D, also eine Wasserstoffreinheit von 99,97 %) bewährt. Das einzigartige Gerät basiert auf der Kombination von zwei patentierten Technologien:

  • OFCEAS („Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy“): Ein Infrarotspektrometer, das es ermöglicht, sehr starke Absorptionsspitzen mit einer sehr hohen Selektivität zu erhalten, was die Messung von Gasen in ppb-Konzentrationen mit begrenzten Kreuzinterferenzen ermöglicht.
  • LPS („Low Pressure Sampling“, also Niederdruck-Probenahme): Dank der Kombination aus einer Vakuumpumpe und einer Schalldüse wird durch die erzeugten Druckabfälle ein stabiler Probenahmestrom und ein stabiler Unterdruck in der Messzelle gewährleistet. Dadurch werden die Selektivität der Messung weiter verbessert, eine niedrige Probenahme-Durchflussrate erzielt (begrenztes Probenvolumen) und sehr schnelle Ansprechzeiten garantiert (Beschleunigung des Gases).

Dank der Kombination der AP2E-Technologien mit anderen Messverfahren garantieren die SGS-Experten die Kontrolle der Wasserstoffreinheit gemäß nationalen und internationalen Normen, einschließlich EN 17124, ISO 14687 und SAE J2719.

Bildhinweis: Die Abbildung zeigt das hochmoderne SGS Labor in Harfleur und wurde bereitgestellt von SGS France.


ISO 14687:2019 - Wasserstoff Grade D

Maximale Konzentration der einzelnen Schadstoffe:

Wasser (H2O)

5 μmol/mol

Kohlenwasserstoffe insgesamt,

außer Methan (C1-Äquivalent)

2 μmol/mol

Methan (CH4)

100 μmol/mol

Sauerstoff (O2)

5 μmol/mol

Helium (He)

300 μmol/mol

Stickstoff (N2)

300 μmol/mol

Argon (Ar)

300 μmol/mol

Kohlendioxid (CO2)

2 μmol/mol

Kohlenmonoxid (CO)

0,2 μmol/mol

Schwefelverbindungen insgesamt,

als Minimum H2S, COS, CS2 und Mercaptane

0,004 μmol/mol

Formaldehyd (HCHO)

0,2 μmol/mol

Ameisensäure (HCOOH)

0,2 μmol/mol

Ammoniak (NH3)

0,1 μmol/mol

Halogenierte Verbindungen

[zum Beispiel Chlorwasserstoff (HCl)]

0,05 μmol/mol


Die Summe der gemessenen CO, HCHO und HCOOH darf 0,2 μmol/mol nicht überschreiten.

Gesamte Nicht-Wasserstoff-Gase (maximal 300 μmol/mol)

Analyse von 14 verschiedenen Wasserstoffverunreinigungen möglich

Die SGS-Analysatoren sind vollständig integriert. Das bedeutet, dass eine einzige Probeninjektion einen kompletten Satz von Analyseergebnissen liefert. So werden Durchlaufzeiten, Kosten und Probenmengen deutlich reduziert.

„Die Analysatoren können 14 verschiedene Verunreinigungen im Bereich von ppb bis ppm quantifizieren, wie es die ISO 14687 Grade D vorschreibt. Diese neuen Fähigkeiten werden die Kunden der SGS-Gruppe in ihrem Engagement für Kohlenstoffneutralität unterstützen und die Position des Unternehmens als Marktführer in der Wasserstoffanalyse stärken“, so Arnaud Boille, Business Developer für Wasserstoff bei SGS France.

Auch Etienne Smith von DURAG Sales & Service zieht eine positive Projektbilanz: „Dieses erfolgreiche Projekt bestätigt die Position von AP2E als europäischer Marktführer bei der Messung von Verunreinigungen in Wasserstoff. Durch unsere Beteiligung an den europäischen MetroHyVe-Projekten und durch Partnerschaften mit internationalen Forschungs- und Messlaboren verfolgen wir den Wasserstoffmarkt sehr genau und können seine Weiterentwicklung aktiv mitgestalten.“

Mehr Informationen zum Labor für Wasserstoffanalyse von SGS France in Harfleur finden Sie auf der Website von SGS.