Der Doppelbogensensor UDC-18GS von Pepperl+Fuchs erkennt fehlerhafte Doppellagen, zum Beispiel im Produktionsprozess von Stacks für Elektrolyseure (Quelle: Pepperl+Fuchs)
Zur Erzeugung von grünem Wasserstoff braucht es grüne Energie. Das erste Glied der H2-Wertschöpfungskette ist demnach die regenerative Stromproduktion. Bei ihrem Ausbau stehen vor allem Wind und Solarenergie im Fokus. Bei Windrädern müssen die Rotoren für eine optimale Ausbeute ständig an den wechselnden Gegebenheiten ausgerichtet werden. Zudem wird eine zuverlässige Überlastabschaltung benötigt, um Schäden an der Anlage zu verhindern. Zur Erfassung von zum Beispiel Drehzahlen und Achsenstellungen kommen seit vielen Jahren Drehgeber und induktive Sensoren von Pepperl+Fuchs zum Einsatz.
Als innovative Sensortechnologie für diesen Bereich stehen zudem verschleißfreie Inertialmesssysteme wie das Modell IMU360D-F99 zur Verfügung, die Lasten am Rotor und an der Gondel detektieren. Sie liefern nicht nur wichtige Signale für die Anlagensteuerung, sondern auch eine detaillierte Datengrundlage für Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung. Ähnliche Positionierungsaufgaben wie bei den Windrädern werden in solarthermischen Kraftwerken von den gleichen Messgeräten übernommen. Hier helfen sie dabei, die beweglichen Spiegel dem Sonnenstand nachzuführen und so die Energieausbeute zu maximieren.
PEM-Elektrolyse
Der grüne Strom liefert die Energie für die CO2-freie Wasserstoffgewinnung durch Wasserelektrolyse, für die es verschiedene Verfahren gibt. Eines davon ist die PEM-Elektrolyse, die mit einer Protonen-Austausch-Membran (proton exchange membrane, PEM) arbeitet. Die Membran fungiert zugleich als Elektrolyt – Anode und Kathode sind direkt auf ihr aufgebracht und bereits mit Katalysatorenmaterial versetzt. Das Wasser wird auf der Anodenseite zugeleitet. Unter Spannung wandern die Wasserstoff-Protonen durch die Membran zur Kathodenseite. Dieses Verfahren hat einen hohen Wirkungsgrad und verträgt im Vergleich zu den Alternativen auch größere Lastschwankungen ein wichtiger Vorteil bei der Nutzung von Erneuerbaren. Da es unter hohem Druck stattfinden kann, bleibt der Energieaufwand für die anschließende Wasserstoffkomprimierung zwecks Speicherung und Transport gering.