Der neue Durchfluss- und Konzentrationssensor für Wasserstoff von Allengra ist für den Einsatz in der Anodenrezirkulation von PEM-Brennstoffzellen gedacht und soll alle nötigen Größen erfassen, die an dieser Stelle zu messen sind.
Eine gut eingestellte Rückführung von nicht umgesetztem Wasserstoff sorgt dafür, dass der Brennstoff bestmöglich genutzt wird und sich wenig Wasser ansammelt. Auch der Crossover von Stickstoff ist eine wichtige Messgröße, um dessen Anreicherung im Stack zu verhindern. Mit diesen Daten lässt sich der Betriebspunkt ausloten, der Effizienz und Lebensdauer am besten ins Gleichgewicht bringt. Doch konventionelle kalorimetrische und thermische Messverfahren stoßen in PEM-Brennstoffzellen an ihre Grenzen, so Allengra. Hohe Feuchte und Kondenswasser greifen die Technik an. Zudem könnten diese Messverfahren die Gaszusammensetzung nicht erfassen. Wenn diese schwankt – was während des Spülens (Perge-Zyklus) in starkem Maße der Fall ist – können konventionelle Messverfahren daher nicht angemessen reagieren.
Allengra setzt hingegen auf Ultraschall als robustes Messprinzip. Der neue Sensor ist laut dem Hersteller der Einzige am Markt, der gleichzeitig Massen- und Volumenstrom misst sowie die Zusammensetzung des Gases aus Wasserstoff, Stickstoff und Wasserdampf in Echtzeit analysiert. Integriert sind auch Sensoren für Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeit.
Bei hohen Wasserstoffkonzentrationen hat er für die Gaszusammensetzung eine Genauigkeit von < 0,5 %, für Volumenstrommessung eine Genauigkeit von 3 % vom Messwert. Die Messwerte und zusätzliche Diagnosedaten werden über CAN-Bus- und Modbus-Schnittstellen übertragen.
Das Gehäuse besteht aus Edelstahl 316L. Der Einsatzbereich reicht bis zu bis 85 °C Temperatur, bis zu 16 bar Druck und bis 100 % relative Luftfeuchte. Flüssiges Wasser in Tropfenform toleriere der Sensor „bis zu einem gewissen Grad“.
Der Wasserstoff-Durchflussmesser ist in zwei Varianten erhältlich: DN15 für Durchflussmengen von 10 bis 1.000 L/min und DN20 für 20 bis 1.700 L/min. Beide Modelle sind 173 mm lang und haben Standard-Gewindeanschlüsse. Zu den Einsatzgebieten sollen zum Beispiel Automotive, stationäre Anwendungen wie Notstromversorgungen und die Luftfahrt gehören.
Für Serienanwendungen bietet Allengra maßgeschneiderte Anpassungen des Wasserstoffsensors an. 
Mehr Informationen: allengra.eu
