HySense

Entwicklung eines Wasserstoffsensors basierend auf der Laserspektroskopie für Emissionsmessungen im Feld

Multipassgasmesszelle mit angepasster Optik und Elektronik am Fraunhofer AZOM.
© Fraunhofer AZOM
Multipassgasmesszelle mit angepasster Optik und Elektronik am Fraunhofer AZOM.

Motivation

Der Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft und der Ausbau des Wasserstoffkernnetzes erhöhen die Anforderungen an die sichere Überwachung von Anlagen und Infrastrukturen. Insbesondere die Dichtheitsprüfung von Anlagenteilen sowie die zuverlässige Lokalisierung von H₂-Leckagen gewinnen an Bedeutung, da Wasserstoff aufgrund seiner geringen Molekülgröße und hohen Diffusionsfähigkeit bereits bei kleinsten Undichtigkeiten entweicht. Eine frühzeitige, quantitative und ortsaufgelöste Erfassung von Wasserstoff als Spurengas trägt wesentlich zur Betriebssicherheit von Pipelines, Speichern und weiteren Komponenten der Wasserstoffinfrastruktur bei.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes »HySense« ist die Entwicklung eines anwendungsnahen, vorwettbewerblichen Funktionsmusters mit optischer Spurengasmesszelle zur schnellen Erfassung von Wasserstoff. Der Ansatz adressiert Messaufgaben, wie sie im Umfeld des entstehenden Wasserstoffkernnetzes sowie in Produktions-, Speicher- und Verteilanlagen auftreten. Die optische Messmethodik verspricht dabei Vorteile hinsichtlich Empfindlichkeit, Reaktionszeit und Robustheit gegenüber konventionellen Sensorkonzepten.

Innovationen und Perspektiven

Die Validierung des Funktionsmusters unter realistischen Einsatzbedingungen soll die Übertragbarkeit auf praxisnahe Szenarien sicherstellen. Dabei stehen sowohl die quantitative Bestimmung niedriger Wasserstoffkonzentrationen als auch die räumliche Zuordnung von Leckagen im Fokus. Das Projekt greift damit Fragestellungen auf, die auch von wissenschaftlichen Einrichtungen und Institutionen des öffentlichen Rechts im Kontext von Sicherheitsforschung, Normung und Infrastrukturentwicklung für Wasserstoffsysteme bearbeitet werden, und schafft eine technologische Grundlage für weiterführende Entwicklungen in der Leckdetektion.