Das europäische Forschungsprojekt MetHyTrucks hat vier Referenz-Probenahmesysteme für Wasserstoff an Tankstellen für Schwerlastfahrzeuge entwickelt und unter kontrollierten Bedingungen getestet. Die Ergebnisse sollen die Standardisierung der Wasserstoff-Qualitätssicherung im Schwerlastverkehr (Heavy-Duty, HD) voranbringen. Proben wurden sowohl an Tanksäulen mit 350 bar (H35) als auch mit 700 bar (H70) genommen. Bislang fehlte es nach Projektangaben an technischer Evidenz, um belastbare Richtlinien für die Probenahme zu entwickeln. Das Projekt endet im Mai 2026 und befindet sich in der Endphase der Ausarbeitung seiner Leitfäden, heißt es in der Pressemitteilung.
Drei Geräte für gasförmige Proben getestet
Drei der Probenahmegeräte von verschiedenen Herstellern adressieren gasförmige Bestandteile. Sie wurden an der ZBT-Station in Duisburg getestet.
- Das Gerät von Engie wurde für 350- und 700-bar-Stationen mit einer Tankkapazität von 55 Litern angepasst und arbeitet zwischen −40 °C und +80 °C.
- Das ursprünglich für 70-MPa-Stationen entwickelte HySaM-Gerät erhielt eine neue 350-bar-Leitung und arbeitet mit Durchflussraten von bis zu 120 g/s in drei Systemmodulen.
- Das NPL-DirSAM-Gerät arbeitet nach der ASTM-D7606-17-Strategie zur Direktprobenahme und benötigt die Tankstelle im Wartungsmodus. Es ist für 10-Liter-Probenzylinder ausgelegt und unterstützt ebenfalls Durchflussraten bis 120 g/s.
Für die Probenahme zur Untersuchung von Partikeln wählte das Konsortium eine alternative Lkw-Tankstelle aus, an der bereits quantifizierbare Partikelmengen im abgegebenen Kraftstoff dokumentiert waren. Dort standen H35- und H70-Zapfsäulen zur Verfügung. Alle Systeme erfüllten laut Konsortium die Anforderungen der Heavy-Duty-Betankungsprotokolle.
Leitfäden für Sicherheit und Probenahme an Wasserstoff-Tankstellen in Arbeit
Parallel arbeitet das Konsortium an mehreren Leitfäden für gute Praxis. Ein zentrales Thema ist das sichere Ablassen von Wasserstoff (Venting) bei der Probenahme – eine Herausforderung wegen hoher Durchflussraten und der Notwendigkeit, Stationsausfallzeiten zu minimieren. Der entsprechende Leitfaden soll sich an der ISO-Norm 19880-9 ausrichten.
Zwei weitere Leitfäden sollen sich mit Tankstellenparametern für eine repräsentative und zuverlässige Probenahme befassen. Untersucht wird der Einfluss von Temperatur, Druck, Venting-Verfahren und Speicherbank auf die Zusammensetzung der Wasserstoffproben. Ein abgeleiteter Leitfaden soll einen harmonisierten Satz von Tankstellenparametern vorschlagen, der die Vergleichbarkeit von Proben aus unterschiedlichen direkten Probenahmestrategien verbessert. Dazu gehören Angaben zu Mindestprobengröße, Fülldruck und Unsicherheitsbewertung mit einem relativen Zielwert von 10 Prozent.
Erkenntnisse sollen in ISO- und EN-Normen einfließen
Die Projektergebnisse sollen direkt in die Arbeit des Normungsgremiums ISO TC 197 einfließen, insbesondere in die Norm ISO 19880-9. Berührungspunkte gibt es auch mit den Normen EN 17124, EN 17127, ISO 19880-8, ISO 19880-1 und ISO 14687, die Anforderungen an die Wasserstoffqualität sowie technische und sicherheitstechnische Bedingungen für Versorgung und Betankung regeln.
MetHyTrucks läuft über drei Jahre von Juni 2023 bis Mai 2026 und verfügt über ein Budget von 909.000 Euro. Finanziert wird das Projekt über die European Partnership on Metrology, kofinanziert durch das Horizon-Europe-Programm der EU und die teilnehmenden Staaten. Dem Konsortium gehören zehn Organisationen aus acht Ländern an, koordiniert vom schwedischen Forschungsinstitut RISE. Beteiligt sind unter anderem die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), das Zentrum für Brennstoffzellentechnik (ZBT), Engie, SINTEF und das britische National Physical Laboratory (NPL).