Optimierte Massendurchflussmesser
Wasserstoffbrennstoff zählt zu den wenigen wirklich praktischen und sauberen Energiealternativen. Ein Faktor, der die großflächige Nutzung des Brennstoffs hindert, ist die Schwierigkeit eines handelstauglichen Durchflussmessers für den Brennstoffverbrauch. Das EU-finanzierte Projekt HYAC (HyAC – High measurement accuracy of hydrogen refueling) lieferte neue Informationen über die Betriebsumgebung von Massendurchflussmessern für 70 MPa. Die Geräte finden in Wasserstofftankstellen (Hydrogen Refuelling Stations, HRSs) Verwendung und die Betriebsinformationen sollen den Anbietern von Flussmessern zugutekommen. Das Team untersuchte ebenfalls die Optimierung solcher Messgeräte und entwickelte Equipment im Hinblick auf die Genauigkeitstests. Die Entwicklungen ermöglichen eine Verifizierung von Wasserstofftankstellen-Durchflussmessern. Die Forscher führten mit dem Durchflussmesser insgesamt 16 Betankungstests und Genauigkeitsmessungen durch. Die Tests waren darauf ausgerichtet, das im Zuge des Projekts entwickelte Testequipment zu beurteilen. Bei der Genauigkeitstestmethode wurde eine präzise Wiegeeinheit zur Messung des Speichertankgewichts vor und nach der Betankung verwendet. Hierdurch konnte das Team die Masse des verbrauchten Wasserstoffs präzise messen. Die Tests bestätigten, dass die Geräte und die Methodik von heute eine ordentliche Genauigkeit aufweisen. Die gemessenen Genauigkeitsfehler bewegten sich in einem Rahmen zwischen – 5,3 und + 0,65 %. Die Messfehler waren typischerweise negativ. Das heißt, dass bei der Nutzung von Kunden zu wenig gemessen wurde. Diese Ergebnisse erfüllten nicht die Zielvorgaben von Kalifornien für das Jahr 2018 und die Vorgaben werden von Jahr zu Jahr strenger. Die Testgenauigkeit wurde bei Verwendung der im Zuge von HYAC optimierten Massendurchflussmesser stabiler. Das Team empfahl jedoch, zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf die Spitzenabweichungen auszurichten. Die Forscher stellten überdies mehrere Theorien auf, welche die Ergebnisse erklären und es wurden Empfehlungen für weitere Test- und Entwicklungsmaßnahmen gegeben. Die Prüfer schlugen beispielsweise vor, dass eine Gewichtsreduzierung der Testgeräte zu präziseren Messungen führen würde. Das Gewicht hatte bislang bei den Konstruktionserwägungen keine Berücksichtigung gefunden, sodass die zukünftige Gewichtsreduktion ein Hauptaugenmerk ist. Die Projektmitarbeiter machten zudem Empfehlungen für zukünftige Designs, die ein schnelleres Auswechseln der Massendurchflussmesser ermöglichen, die bei den Testanordnungen verwendet werden. Das aktuelle Design macht eine teilweise Demontage erforderlich, um Änderungen vornehmen zu können. Ein schnelleres Auswechseln könnte zu einer Senkung der Testkosten führen. Die Erkenntnisse und Empfehlungen von HYAC werden zukünftige Interessenvertreter über die Genauigkeit von Wasserstoffdurchflussmessern informieren und zur Entwicklung neuer Richtlinien beitragen.
Schlüsselbegriffe
Wasserstoff, Massendurchflussmesser, HYAC, Wasserstoffbetankung,
