Sauerstoffanalyse bei Wasserstoffanwendungen

Leitfaden zur Sauerstoffüberwachung und -sicherheit

Sauerstoffanalysatoren und Sensorlösungen für die Wasserstofferzeugung, -reinigung, -speicherung und -transport sowie für die Brennstoffzellenforschung und Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Überblick

Wasserstoff ist einer der vielseitigsten Energieträger in der modernen Industrie. Ganz gleich, ob Wasserstoff für Brennstoffzellen, die Halbleiterfertigung, chemische Synthesen oder die Energiespeicherung hergestellt wird – eine präzise Sauerstoffüberwachung ist sowohl für die Produktqualität als auch für die Sicherheit des Personals unerlässlich.

Dieser Anwendungshinweis erläutert die wichtigsten Verfahren zur Wasserstofferzeugung, die Bedeutung der Sauerstoffmessung in den einzelnen Prozessphasen sowie die Analysegeräte und Sensoren von Southland Sensing, die sich am besten für Ihren Prozess eignen.

Von uns unterstützte Wasserstoffanwendungen:

Elektrolyseure
Spülung von Wasserstoffpipelines
Brennstoffzellenforschung
Wasserstoffspeichersysteme
Halbleiterfertigung
Wasserstoffreinigung
Leckortungs- und Sicherheitssysteme
Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen

Warum die Sauerstoffüberwachung wichtig ist: Die kontinuierliche oder intermittierende Sauerstoffüberwachung hilft dabei, die Wasserstoffreinheit zu verifizieren, Lufteintritt zu erkennen und die Prozesssicherheit in kritischen Wasserstoffsystemen zu erhöhen.

Empfohlene Analysatoren für die Wasserstoffproduktion

OMD-675

19-Zoll-Rack-Sender

Voll ausgestatteter O₂-Messumformer für den Rack-Einbau mit 4–20-mA-Ausgang zur Integration in SCADA- oder Prozessleitsysteme (DCS). Ideal für die Messwarten großer SMR-Anlagen.

OMD-640

Tragbares Spurenanalysegerät

Tragbare Sauerstoffanalyse ohne Leistungseinbußen. Die kompakte Bauweise eignet sich ideal für Stichprobenmessungen an Wasserstoffsystemen, mobile Serviceeinsätze sowie Installationen mit begrenztem Platzangebot auf der Schalttafel.

OMD-625

Analysegerät für explosionsgefährdete Bereiche

Für explosionsgefährdete Bereiche konzipiert. ATEX- und IECEx-zertifiziert für Zonen der Kategorie Ex db ib IIB+H₂ T4 Gb – die für Wasserstoff-Produktionsbereiche erforderliche Klassifizierung.

⚠ ATEX · IECEx · IIB+H₂ T4 Gb

OMD-507

Kompakter Inline-Messumformer

Gleiche Messleistung in einem kompakten Gehäuse. Ideal für auf einem Rahmen montierte Erzeugungs- und Aufbereitungseinheiten mit begrenztem Platz im Schaltschrank.

✓ Konfigurierbares Design

Weitere Aspekte bei der Installation:

Eine präzise Sauerstoffanalyse bei Wasserstoffanwendungen hängt nicht nur vom Analysegerät selbst ab, sondern auch von der sachgerechten Auslegung des Probenahmesystems. Faktoren wie Probendruck, Durchflussrate, Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt und Materialverträglichkeit können die Messstabilität, die Ansprechzeit und die Gesamtleistung des Analysegeräts erheblich beeinflussen.

Ein fachgerecht ausgelegtes Probennahmesystem trägt dazu bei, dass das Analysegerät eine saubere, stabile und repräsentative Gasprobe unter den korrekten Betriebsbedingungen erhält. Eine sachgemäße Druckregelung, Durchflusssteuerung, Filtration und Probenaufbereitung können oft den Unterschied zwischen einer zuverlässigen Sauerstoffmessung und ungenauen oder instabilen Messwerten ausmachen.

Southland Sensing bietet anwendungstechnische Unterstützung an, um Kunden bei der korrekten Spezifikation von Probennahmesystemen für anspruchsvolle Wasserstoffanwendungen zu helfen. Wenden Sie sich an den Hersteller, um Prozessbedingungen, Gaszusammensetzung, Druck, Durchflussanforderungen sowie Aspekte des Explosionsschutzes zu besprechen und sicherzustellen, dass das Analysesystem optimal für Ihre Anlage konfiguriert ist.

Umgebungs-Sauerstoffmangelmonitore

In geschlossenen Bereichen für die Wasserstofferzeugung oder -lagerung sollten stationäre Überwachungsgeräte an bodennahen Messpunkten installiert werden. Unsere Geräte ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung des O₂-Gehalts in der Raumluft und geben bei Erreichen benutzerdefinierbarer Grenzwerte (typischerweise 20,0 % und 19,5 % O₂) akustische sowie optische Alarme aus.

Umgebungsluft-Messgeräte durchstöbern →

Kriterien für die Auswahl elektrochemischer Sauerstoffsensoren –

Kompatibel mit Wasserstoff-Trägergas — validiert für den störungsfreien Einsatz in wasserstoffreichen und zu 100 % aus H₂ bestehenden Strömen.
Im Feld in wenigen Minuten austauschbar — werkzeugloses Design; die Sensorlebensdauer beträgt typischerweise 24 bis 60 Monate, abhängig von den Prozessbedingungen und dem Sauerstoffgehalt.
Mehrere Prozessanschlussoptionen — Wählen Sie zwischen 1/8″-NPT-, 1/4″-NPT- oder 6-mm-Klemmringverschraubungen oder kundenspezifischen Anschlüssen, passend zu Ihrer Prozessleitung.

Bitte beachten Sie unsere Leitfaden zur Kompatibilität von Lambdasonden um den korrekten Sensor für Ihr Analysatormodell und die Prozessbedingungen zu bestätigen.

Häufig gestellte Fragen

Ja. Unsere elektrochemischen Sensoren sind für den Einsatz in wasserstoffhaltigen Gasströmen ausgelegt und getestet – von Sauerstoffkonzentrationen unter 1 ppm bis hin zu einer H₂-Konzentration von 100 %. Wasserstoff beeinträchtigt die elektrochemische Sauerstoffmessung nicht.

Die meisten unserer Prozessanalysatoren messen im Bereich unter 1000 ppm, können jedoch auch die Bereiche 0–1 % oder 0–25 % O₂ abdecken. Bitte wenden Sie sich an unser Vertriebsteam, um geeignete Optionen zu besprechen.

Ja. Das OMD-625 verfügt über eine ATEX- und IECEx-Zertifizierung für Ex db ib IIB+H₂ T4 Gb – womit speziell explosionsgefährdete Atmosphären der Gruppe IIB+H₂ (Wasserstoff) abgedeckt sind, einschließlich der Anforderungen für die ATEX-Zonen 1 und 2.

Die Lebensdauer des Sensors beträgt unter den meisten industriellen Wasserstoff-Einsatzbedingungen typischerweise 24 bis 60 Monate; spezifische Betriebsbedingungen können diese jedoch beeinflussen. Wir empfehlen eine jährliche Überprüfung der Sensoren sowie die Bereithaltung eines Ersatzsensors pro Analysator für ungeplante Austauschvorgänge. Der Austausch erfolgt werkzeuglos und dauert nur wenige Minuten.

Ja. Mehrere Modelle unterstützen die bidirektionalen digitalen Protokolle Modbus RTU oder Modbus ASCII. Kontaktieren Sie uns, um zu erfahren, welche Modelle den Anforderungen Ihres Standorts entsprechen.

Eine zuverlässige Sauerstoffüberwachung ist bei der Wasserstoffproduktion unerlässlich: Sie sichert die **Produktqualität**, bestätigt die **Anlagenintegrität**, gewährleistet die **Einhaltung gesetzlicher Vorschriften** und schützt das **Personal**. Southland Sensing bietet ein umfassendes Portfolio an Messgeräten für jeden Schritt der Wasserstoff-Produktionskette.

Benötigen Sie Hilfe bei der Spezifikation?

Unsere Applikationsingenieure unterstützen bei der Sensorauswahl, der Installation und bei Fragen zum Explosionsschutz.

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sales@sso2.com
1-949-398-2879

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Unsere Applikationsingenieure stehen Ihnen bei der Sensorauswahl, der Installationsberatung sowie bei Fragen zur Zoneneinteilung für Ihren Wasserstofferzeugungsanlagen zur Verfügung.