Sein Hauptzweck besteht darin, zur Begrenzung der globalen Erderwärmung beizutragen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, indem er grauen Wasserstoff ersetzt, und eine erweiterte Reihe von Endanwendungen in bestimmten Wirtschafts- und Industriesektoren und Teilsektoren zu ermöglichen. Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse gewonnen, und dieses Verfahren wird vollständig mit erneuerbarer Energie betrieben, so dass keine umweltschädlichen Emissionen in die Atmosphäre gelangen und es sich um den saubersten und nachhaltigsten Wasserstoff handelt. Die Bereitstellung von Ressourcen und die Förderung von Partnerschaften für Wasserstoffprojekte können daher Unternehmen und Geschäftsmodelle in die Lage versetzen, von der wachsenden Nachfrage nach sauberer Energie und Biokraftstoffen zu profitieren.
Um eine nahtlose Integration von Wasserstoff in verschiedene Industriesektoren zu erreichen, müssen Sicherheit und Effizienz in der gesamten Wertschöpfungskette gewährleistet sein. Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element der Welt. Es ist extrem brennbar und entwickelt enorme explosive Energien mit extrem heißen Verbrennungen und mit einer für das menschliche Auge unsichtbaren Flamme. Das Gemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff kann sich schon beim kleinsten Funken, einer heißen Oberfläche oder einer anderen Zündquelle entzünden. Aufgrund seines hohen Gefährdungsgrades fällt Wasserstoff in die Zündgruppe IIC, zu der die am stärksten brennbaren Gase gehören. Aufgrund dieser einzigartigen Eigenschaften erfordert Wasserstoff ein Höchstmaß an Schutz und sicherer Handhabung. Um Wasserstoff in einer kontrollierten Umgebung zu halten, sind in den EX-Zonen der Anlagen und ihrer Umgebung nur Geräte zulässig, die nicht als Zündquelle dienen, oder Geräte, die mit geeigneten ATEX-Maßnahmen ausgestattet sind
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BARTEC verfügt rund 50 Jahre Erfahrung im Explosionsschutz und kann Sie daher über die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette hinweg unterstützen. Wir bieten unseren Kunden kompetente Beratung, Unterstützung und Wissen zum Explosionsschutz rund um die wichtigsten Prozesskomponenten. Wir bieten nicht nur ex-geschützte Komponenten und Systeme an, sondern helfen auch OEM-Kunden bei der Ausrüstung ihrer Lösungen für Wasserstoffanwendungen.
Die Wasserstoff-Wertschöpfungskette besteht aus drei Teilen: sichere Energieerzeugung, Transport und industrieller Verbrauch. Jeder dieser Bereiche erfordert Expertenwissen, um die Sicherheit in Gefahrenbereichen zu gewährleisten, die Kosten zu senken und die Einhaltung der für Wasserstoff geltenden Vorschriften, Normen und Standards zu garantieren.
Wasserstoffproduktion und -umwandlung
Grüner Wasserstoff (GH2) wird durch Elektrolyse erzeugt, indem Wassermoleküle in einzelne Elemente gespalten werden. (2 H2O --> 2 H2 + O2). Bei der Elektrolyse wird Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespalten, was bedeutet, dass nur Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt werden, und wie wir wissen, kann Sauerstoff als Nebenprodukt gefahrlos in die Atmosphäre abgegeben werden. Da für die Elektrolyse elektrische Energie benötigt wird, die durch erneuerbare Energien wie Wind- und Sonnenenergie erzeugt wird, entstehen bei der Herstellung von grünem Wasserstoff fast keine Treibhausgasemissionen.
Neben der Elektrolyse kann Wasserstoff auch durch Dampfreformierung und Dampfreformierung von Erdgas oder Biomethan sowie durch Pyrolyse von biogenen Rohstoffen (CH4 + H2O --> 3 H2 + CO) hergestellt werden, aber grüner Wasserstoff ist die sauberste Art, Wasserstoff mit den geringstmöglichen (nahezu null) CO2-Emissionen zu erzeugen.
Warum sollten Sie sich für BARTEC entscheiden? Weil wir bereits erfolgreich Elektrolyseur-OEMs bei der Entwicklung ex-geschützter Einheiten unterstützt haben. Unsere Komponenten sind Teil der größten jemals realisierten Wasserstoffproduktionsanlage der Welt.
Die Aufrechterhaltung von Reinheit und Trockenheit ist entscheidend für die betriebliche Integrität und Sicherheit. Überschüssige Feuchtigkeit kann zu Korrosion, Erosion und Sicherheitsrisiken bei der Wasserstoffproduktion führen. Um die Einhaltung der Feuchtigkeitsgrenzwerte zu gewährleisten, sind zuverlässige Feuchtebestimmer unverzichtbar.
Die HYGROPHIL F Spurenfeuchte-Messgeräte von BARTEC bieten Robustheit und Genauigkeit und ermöglichen präzise Messungen auch in dynamischen Produktionsumgebungen. Es ist ein hochwertiges, faseroptisches Hygrometer zur Messung der Feuchte oder Spurenfeuchte bei niedrigen Taupunkttemperaturen in Gasen und Flüssigkeiten. Mit Merkmalen wie unabhängiger Kalibrierungsprüfung und einfacher Wartung rationalisieren diese Sensoren den Betrieb, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Die Investition in solche Lösungen dient nicht nur der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, sondern ist auch ein Bekenntnis zu Spitzenleistungen im Betrieb und zur Gewährleistung der Sicherheit.
Lagerung und Transport von Wasserstoff
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Nach der Herstellung und Verarbeitung von Wasserstoff muss dieser sicher gelagert und verteilt werden. Unter Standardbedingungen, bei Raumtemperatur und Raumdruck, ist Wasserstoff ein farbloses, geruchloses, geschmacksneutrales und ungiftiges Gas. Obwohl er ungiftig ist, ist Wasserstoff leicht entzündlich und kann in Gegenwart von Sauerstoff brennen, wobei Wasserdampf als Nebenprodukt entsteht.
Da Wasserstoff sowohl in gasförmigem als auch in flüssigem Zustand gespeichert werden kann, gibt es verschiedene Methoden der Wasserstoffspeicherung. Es ist wichtig zu wissen, dass der Siedepunkt von Wasserstoff bei extrem niedrigen -252,9 °C liegt. Das bedeutet, dass flüssiger Wasserstoff für eine sichere Lagerung extrem niedrige Temperaturen benötigt oder organisch gebunden werden muss, wie es bei Lösungen wie Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC) der Fall ist. Andererseits erfordert gasförmiger Wasserstoff, wenn er bei normalen Temperaturen gespeichert wird, Hochdrucklösungen sowohl für die Speicherung als auch für den Transport, um die Energiedichte und damit die Transportkapazität zu erhöhen. Es ist wichtig zu bedenken, dass die derzeitige Infrastruktur, die für den Transport und die Verteilung von Erdgas ausgelegt ist, theoretisch für die Nutzung von Wasserstoff umgewidmet werden kann. Es gibt jedoch einige Einschränkungen und spezifische Maßnahmen, die ergriffen werden müssen, um Kompatibilität und Sicherheit zu gewährleisten.
Bei BARTEC unterscheiden wir zwischen Lösungen für den Einsatz in größeren Systemen zur Speicherung und zum Transport von Wasserstoff und Lösungen für kleinere Infrastrukturen vor Ort oder den Transport kleinerer Mengen. Der großtechnische Transport von Wasserstoff kann über Pipelines zum Anschluss an Tankstellen für Schiffe sowie für den Straßentransport erfolgen. Der Transport von Wasserstoff in kleinem Maßstab kann über Straßentrailer erfolgen, die entweder für den innerbetrieblichen oder eichpflichtigen Verkehr an Speicheranlagen an Tankstellen oder als Wechselbrücken vor Ort geliefert werden.
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Ein besonderer Vorteil von Wasserstoff ist, dass er in seinem gasförmigen Zustand über längere Zeit mit minimalen Verlusten gespeichert werden kann. Es ist jedoch zu beachten, dass Wasserstoff bei atmosphärischem Druck eine geringere volumetrische Energiedichte aufweist als alternative Energieträger wie Erdgas oder Öl. Während diese Eigenschaft in stationären Umgebungen, in denen größere Speichertanks mit niedrigerem Druck akzeptabel sind, weniger problematisch ist, wird sie in mobilen Anwendungen, in denen Größe und Gewicht der Tanks eine wichtige Rolle spielen, zu einem erheblichen Problem.
Für all diese anwendungen bietet BARTEC spezifische explosionsgeschützte elektrotechnische Lösungen wie Beleuchtungs-, Steuerungs- und Anschlusstechnik sowie Visualisierung, während BARTEC für den Kleintransport auch Überwachungs-, Steuerungs- und Messtechnik mit Back-Office-Kommunikation liefert.
BARTEC bietet hochmoderne Technologie, die vier Hauptfunktionen in einem einzigen System vereint: Messen, Überwachen, Steuern und Datenübermittlung für Tankfahrzeuge, die gefährliche Gase und Flüssigkeiten transportieren.
Die H2 Trailer-Swap Logistics Solution von BARTEC sorgt für eine sichere und effiziente Wasserstoffverteilung. Von der kalibrierten Messung über die Leckageerkennung bis hin zur kontinuierlichen Füllstandsüberwachung sind alle kritischen Funktionalitäten enthalten. Hinzu kommt die Track & Trace Software zur Datenvisualisierung und -auswertung, gekoppelt mit einer automatisierten Datenübertragung. Oberstes Ziel dieses Wasserstoffsystems ist es, ein sicheres Trailerhandling zu gewährleisten und die Logistik von Wasserstofftrailern (Wechselbrücken) zu optimieren. In Kombination mit einem integrierten Abrechnungssystem führt es zu einem hocheffizienten Transport von Wasserstoff in komprimierter, gasförmiger und flüssiger Form.
Höchste Aufmerksamkeit gilt der sicheren Beladung und Abgabe sowie der einfachen Kalibrierung des Systems ohne Ausbau der Zählerstrecke. Die automatische Datenübertragung sorgt automatisch für eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen dem Wasserstoff-MEGC/Anhänger und dem Büro.
Wasserstoff kann entweder in Hochdruckbehältern, in Flüssigwasserstoffbehältern oder in Pipelines an seinen Bestimmungsort geliefert werden. Die Herausforderungen, die sich bei der Lagerung und Verteilung von Wasserstoff in Hochdrucktanks stellen, entsprechen denen, die bei der Verwaltung von Hochdruckbehältern auftreten. Der Transport von Wasserstoff in Hochdrucktanks kann auf der Straße, auf der Schiene oder auf dem Seeweg erfolgen, was Flexibilität und die Möglichkeit bietet, verschiedene Orte zu erreichen, ohne dass eine umfangreiche neue Infrastruktur erforderlich ist.
Für die Verteilung großer Wasserstoffmengen ist der Transport durch Pipelines die praktischste Option. Gaspipelines bieten eine kosteneffiziente Methode für den Transport großer Energiemengen und übertreffen die Effizienz der Stromübertragung über Freileitungen. In einigen Ländern kann die bestehende Gaspipeline-Infrastruktur mit relativ geringen Anpassungen für den Wasserstofftransport umgewidmet werden.
Die Speicherung und Verteilung von Wasserstoff vor Ort ist zwar möglich, erfordert aber einen klaren Sicherheitsplan und gründliche Tests vor der Umsetzung. Die Haupthindernisse sind die Verwendung von Hochdrucktanks sowie die komplizierte Konstruktion und der Betrieb der Tankstelle. Außerdem müssen die Unternehmen die Unversehrtheit der Komponenten garantieren und die Mitarbeiter entsprechend schulen, um den sicheren Umgang mit Wasserstoff zu gewährleisten.
Wasserstoffanwendungen
Bei (neuen) Energie- und Materialanwendungen müssen sich Betreiber und Komponentenhersteller über die mit Hochdruckgeräten verbundenen Risiken, den sicheren Umgang mit Wasserstoff und die Konformität von Teilen, Geräten und Systemen im Klaren sein. Für Mobilitätsanwendungen sind die Zulassung, der weltweite Marktzugang und die Prüfung von Bauteilen für Wasserstoff entscheidend.
BARTEC bietet kundenspezifische Lösungen für den Explosionsschutz, die dank unserer hauseigenen Ingenieurskapazitäten und unserer jahrzehntelangen Erfahrung in internationalen Projekten vollständig anpassbar sind. Wir liefern eine vollständige Palette von elektrischen Sicherheitssystemen und -komponenten, die hauptsächlich Folgendes umfassen:
Bedien- und Beobachtungssysteme sowie Automatisierungsschnittstellen zur Steuerung und zum Schutz Ihrer Anlagen dank unserer zuverlässigen HMI- und Bussysteme. Unsere POLARIS HMI-Serie ist die Best-in-Class-Lösung für alle Aufgaben rund um die Prozessvisualisierung sowie das Bedienen und Beobachten, während unsere MODEX Remote I/O eine sichere und zuverlässige Anbindung von Standard-Bussystemen in explosionsgefährdeten Bereichen ermöglicht. Beide gewährleisten die notwendige Datenübertragung, Leistung und Signalisierung, um ein Höchstmaß an Sicherheit und Effizienz zu erreichen.
Elektrische Gehäuse, Systeme und Komponenten mit verschiedenen Schutzarten gewährleisten das richtige Maß an Sicherheit für jeden Anlagenbedarf. Sie bestehen aus einer breiten Palette von Komponenten und Lösungen in vielen Standardgrößen und -materialien und eignen sich für alle Anwendungen, bei denen eine explosionsgefährdete Atmosphäre vorhanden sein kann. Sie umfassen Steuer- und Überwachungsgeräte, Sicherheitsschalter, Ex d- und Ex e-Gehäuse und -Schalttafeln, um Effizienz und Zuverlässigkeit überall dort zu gewährleisten, wo Sie sie benötigen. Wir bieten auch Schaltschränke mit Remote-I/O-Systemen für alle Wasserstoffanwendungen, einschließlich Elektrolyseuren. Dank unserer jahrzehntelangen Erfahrung auf dem Gebiet der explosionsgefährdeten Bereiche verfügen wir über das richtige Wissen und Know-how, um die beste Lösung für den Schutz von Industriekomponenten im sicheren Bereich zu bieten und sie für alle Wasserstoffanwendungen geeignet zu machen.
Schlüsselfertige Begleitheizungslösungen für den Frostschutz von Rohrleitungen und Behältern sowie die Fundamentbeheizung von LOHC-Tanks. Unsere Serien-Widerstands-Begleitheizungen sind einfach und flexibel zu installieren und bieten eine konstante Beheizung unabhängig von den Umgebungstemperaturen. Selbstregulierende Begleitheizungen können auf Länge geschnitten werden und sind energieeffizient, da sie sich bei steigender Temperatur abschalten, was auch die Sicherheit im Gefahrenbereich gewährleistet.
Die IIoT- und Konnektivitätslösungen von BARTEC sind das weltweit umfangreichste Angebot, mit dem Sie Ihr Netzwerk auf gefährliche Bereiche ausweiten können. Dazu gehören Antennen, drahtlose IIoT-Sensoren und Netzwerke für schnelle und sichere Datenflussprozesse sowie Systeme zur Verfolgung von Mitarbeitern und Vermögenswerten. Unsere Lösungen erleichtern die Implementierung von drahtlosen Netzwerken in explosionsgefährdeten Bereichen: Sie können für alle Arten von Wi-Fi-, BLE-, 4G/5G-Access Points, Funkgeräten, Gateways und Repeatern mit internen und/oder externen Antennen verwendet werden.
Beleuchtungslösungen, die dank unserer hochmodernen LED-Technologie die Leistung der Anlage und das Wohlbefinden der Arbeiter verbessern, indem sie eine bessere Sicht auch unter kritischen Bedingungen ermöglichen. Unsere breite Palette an exzellenten Beleuchtungskörpern mit verschiedenen Formen und Materialien eignet sich für explosionsgefährdete und sichere Bereiche der Industrie und gewährleistet Energie- und Kosteneinsparungen sowie eine hohe Zuverlässigkeit und einfache Wartung.
Alle unsere Lösungen sind nach den wichtigsten internationalen Zertifizierungen zertifiziert und stellen daher immer die beste Antwort auf die Bedürfnisse jeder Anwendung weltweit dar.
Unterstützende Dienstleistungen: Unterstützung beim Messen, Überwachen, Steuern und Übertragen von Daten für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Explosionsschutzindustrie das Potenzial des Wasserstoffs nutzt, wobei eine sorgfältige Abwägung von Sicherheitsmaßnahmen, technologischen Fortschritten und Kooperationsbemühungen der Schlüssel zur vollen Entfaltung seiner Vorteile sein wird. Indem wir diese Herausforderungen mit Sorgfalt und Innovation meistern, ebnen wir bei BARTEC den Weg für eine sicherere, nachhaltigere Zukunft, in der Wasserstoff eine zentrale Rolle bei der Gestaltung der Landschaft des Explosionsschutzes spielt