Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Miniaturisierter Wasserstoff-Sensor
© Fraunhofer IPM
Für die zuverlässige H2-Leckagendetektion kombiniert der im Rahmen des Projekts HySABi entwickelte Sensor einen Wärmeleitfähigkeitsdetektor und einen Pellistor auf kleinstem Raum.

Zuverlässige H2-Leckage-Detektion

Wir entwickeln miniaturisierte Wasserstoff-Sensorik-Systeme für einen sicheren Betrieb stationärer und mobiler Brennstoffzellen.

© Fraunhofer IPM

H2-Sensorik für stationäre und mobile Brennstoffzellen

Wasserstoffbasierte Technologien leisten einen entscheidenden Beitrag bei der Transformation hin zu einer nachhaltigeren und emissionsärmeren Energieversorgung. Da die Verwendung von Wasserstoff jedoch das Risiko von Entzündungen oder gar Explosionen birgt, ist eine zuverlässige Sensorik, die H2-Leckagen sicher erkennt und eine schnelle Lokalisierung ermöglicht, unabdingbare Voraussetzung für den breiten Einsatz dieser Technologien.

Sicherheit von Infrastruktur und industriellen Prozessen

Am Fraunhofer IPM entwickeln wir präzise Wasserstoffsensoren auf dem physikalischen Prinzip der Wärmeleitfähigkeitsdetektion (WLD). Das innovative Messverfahren ermöglicht es, Wasserstoffkonzentrationen zwischen 0 und 100 % so genau zu erfassen, dass damit potenzielle Gefahren wie eine erhöhte Freisetzung oder Explosionen frühzeitig erkannt werden können.

Beispiele für den Einsatz von H2-Sensoren sind etwa Wasserstoffspeicheranlagen oder -tankstellen, die beide eine kontinuierliche Überwachung auf Leckagen bzw. kritische Gaskonzentrationen in der Luft erfordern. In vielen Industrien, die Wasserstoff nutzen, steuern und überwachen H2-Sensoren die Produktionsabläufe und sorgen damit für Sicherheit und Effizienz in den jeweiligen Prozessen.

Stationär oder mobil

Der gezielte Einsatz der WLD-Wasserstoffsensorik ist gleichermaßen in stationären wie in mobilen Brennstoffzellen möglich – und damit zum Beispiel in wasserstoffbetriebenen Nutzfahrzeugen wie Bussen oder Lkw oder in Brennstoffzellen-Systemen, die als Stromgeneratoren überall dort zum Einsatz kommen, wo herkömmliche Energiequellen nicht verfügbar sind.

Miniaturisiertes Sensorsystem zur Detektion von Wasserstoff: Der Sensor kompensiert Feuchte und Temperatureinflüsse. (Vitesco Technologies GmbH)

Forschung für eine leistungsfähige Wasserstoffsensorik

Fraunhofer IPM konnte im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte bedeutende Fortschritte in der Wasserstoffsensorik erzielen.

H2-Sensor-System für wasserstoffbetriebene Nutzfahrzeuge
Im Projekt HySABi (Miniaturisiertes H2-Sensorik-System zur Sicherstellung der Akzeptanz von Brennstoffzellen-Antrieben) haben wir gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein neuartiges H2-Sensor-System für wasserstoffbetriebene Nutzfahrzeuge entwickelt. Das System kombiniert Effizienz mit den hohen Sicherheitsstandards der Automobilindustrie.

Optimierte Betriebsführung in Brennstoffzellen-Systemen für die stationäre Energieerzeugung
Mit dem geplanten Projekt EISBaEr, das sich mit Brennstoffzellen für die stationäre Energieerzeugung befasst, wollen wir die Entwicklung und Anwendung von Wasserstoffsensoren weiter vorantreiben. Ziel ist eine auf Echtzeitdaten basierende Betriebsführung in Brennstoffzellen-Systemen, um diese in Bezug auf Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer entscheidend zu optimieren.