Auf dem Gebiet der Gasanalyse verfügt das ZBT über eine mehr als 15-jährige Erfahrung. Die Qualität von Wasserstoff als Kraftstoff ist in den internationalen Normen ISO 14687-2:2012 und EN 17124:2018 definiert. In diesen Normen ist eine breite Liste von Verunreinigungen mit Schwellenwerten bis hinunter zum ppb-Niveau definiert. Nur wenige unabhängige Labore weltweit sind in der Lage, Wasserstoff nach diesen Normen zu messen.

Im Rahmen des deutschen Hy-Lab-Projekts, das vom ZBT koordiniert wird, hat das ZBT ein Wasserstoffqualitätslabor aufgebaut und Analysemethoden entwickelt, die in der Lage sind, die Wasserstoffqualität nach diesen internationalen Standards zu analysieren. Für Kalibrierzwecke wurden ein Massendurchflussregler und ein Gasmischpumpen-basiertes Gasverdünnungssystem sowie Methoden zur Probenvorbereitung und zum Probentransfer entwickelt. 

Mit den entwickelten Analytikmethoden ist das ZBT in der Lage, die Wasserstoffqualität gemäß EN 17124:2022 zu bestimmen. Darüber hinaus wurde mit dem Hy-SaM ein CE-zertifiziertes System zur Probenahme an Wasserstofftankstellen entwickelt.

In mehreren nationalen und internationalen Projekten konnte sich das Hy-Lab des ZBT als Europäisches Wasserstoffqualitätslabor etablieren und seine Kapazitäten in verschiedenen Ringversuchen (in F&E-Projekten und für Kunden, wie Toyota) demonstrieren. Darüber hinaus ist das ZBT verlässlicher langjähriger Partner für Gasanalysen unter anderem von Schwefel, Erdgas und NH₃. Für die Umstellung des Erdgasnetzes und hier insbesondere der Transportleitungen zu einem Wasserstoffnetz werden unterschiedliche Verfahren zur Aufreinigung entwickelt. Die Validierung erfolgt wiederum im Hy-Lab.

• Wasserstoffanalyse gemäß EN 17124:2022
• Wasserstoffprobenahme an HRS und anderen Teilen der Lieferkette
• Analyse von Schwefelarten, Erdgas, Ammoniak usw.
• Entwicklung, Prüfung und Qualifizierung von Analyse- und Probenahmeverfahren, Methodenvalidierung, Online-Sensoren, Gasreinigung
• Untersuchung von FC-Verunreinigungen und Materialqualifizierung
• Beratung in Bezug auf Analyse- und Probenahmeverfahren und die Einrichtung von Labors

Analytik-Dienstleistungen – unser Portfolio (PDF)

• Analysemethoden für die Analyse der Wasserstoffqualität gemäß EN 17124:2022
• Methode zur Probenahme (Hy-SaM) bei
  
  • 70 MPa Light Duty HRS
  • 35 MPa Heavy Duty HRS

• Methodenvalidierung nach ISO 21087 läuft
• Erfolgreiche Teilnahme an mehreren Ringversuchen
• 4 Prüfstände für Brennstoffzellen-Verunreinigungsuntersuchungen und Materialqualifizierung integriert

Hy-Lab

ZBTs Analytiklabor zum Nachweis der H₂-Qualität gemäß ISO 14687-2:2012
Hy-SaM – ein neues System zur Probenahme an Wasserstofftankstellen
mehr über das Hy-Lab

HYDRAITE (2018-2021, EU H2020)

Weiterentwicklung der Analysemethoden des Hy-Labs, Brennstoffzellen-Kontaminationsversuche, Untersuchung von Regenerationsstrategien, Analyse von Kontaminationen durch Wartungsarbeiten an Wasserstofftankstellen, Testkampagnen an Tankstellen und Vergleichsmessungen
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H2Fuel (2019-2024, BMDV)

Pränormative Forschungsarbeiten zur Anpassung der ISO-Norm für die Wasserstoffabgabequalität an Tankstellen, Untersuchung der Auswirkung mehrerer Schadstoffspezies auf moderne Brennstoffzellensysteme
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MetroHyVe2 (2020-2023, EU EMPIR)

Entwicklung eines messtechnischen Rahmens für die Prüfung von Wasserstoffmengenmessungen, Entwicklung von Referenzmaterialien (RM), die zur Überwachung der Leistung von Wasserstoffqualitätslaboratorien geeignet sind, Vergleich und Validierung von Probenahmegeräten und -verfahren, Ringversuche mit zahlreichen synthetischen Proben, um die Qualität der Prüflaboratorien zu verbessern und Kriterien der Vergleichbarkeit zu schaffen.
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H2-Cleanup (2021-2024, EFRE NRW)

Untersuchung unterschiedlicher Materialien auf Basis von Metallhydriden auf ihr Potenzial, Verunreinigungen aus Wasserstoff zu entfernen, Ermittlung der Rückhaltegüten und der Beladungskapazitäten
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RingWaBe (2023-2025, BMDV)

Die Validierung der Wasserstoffqualitätslabore (u.a. Hy-Lab des ZBT) gemäß ISO 21087 sowie die Entwicklung von Referenzstandards stehen im Fokus von RingWaBe.
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HQE (2023-2025, EU)

Im Rahmen eines internationalen Konsortiums werden 300 Probenahmen an europäischen HRS und Gasanalysen zum Aufbau einer Datengrundlage für ein darauf aufbauendes Risk assessment für das Qualtitätsmanagement von HRS durchgeführt.
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MetHyTrucks (2023-2026, EU EMPIR)

In diesem Projekt werden notwendige Anpassungen der Wasserstoff-Probenahmesysteme für die Heavy-Duty-Anwendung ausgearbeitet und die eingesetzten Methoden überprüft und validiert.
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• CE-Zertifizierung
• Probenahme gemäß ISO 19880-1 & SAE J2601
• Keine Außerkraftsetzung des Betankungsprotokolls
• Keine COM-Schnittstelle, keine Verwendung von Elektronik
• Beschichtete Teile und Zylinder
• Mehrfachprobenahme (bis zu drei parallel)
• 2,25 oder 10 l Probenahmezylinder
• Optionale Kombination mit Partikel-Probenahmeeinrichtung

Das ZBT arbeitet eng mit der Clean Energy Partnership (CEP) als externem Partner und der deutschen H2-Mobility zusammen. An verschiedenen Tankstellen in Deutschland und Europa wurden mehrere Probenahmekampagnen durchgeführt.

Zusätzlich zu diesen deutschen Aktivitäten hat das ZBT ein europäisches Netzwerk aufgebaut und ist an mehreren EU-Projekten beteiligt. Innerhalb des EU Projektes Hydraite wird das ZBT als europäisches Qualitätslabor für Wasserstoff etabliert. Darüber hinaus werden im EU-Projekt MetroHyVe2 und MetHyTrucks methodische Untersuchungen zur Wasserstoffmessung, Analyse, Probenahme und Online-Analyse durchgeführt.