Bei der Auswahl der Schaltgeräte oder Sensoren für die Armaturen, ist zu berücksichtigen, dass Wasserstoff explosionsfähig ist. Hier gelten in Europa unter anderem die Regeln des Gasexplosionsschutzes nach Atex-Richtlinie. Bei der Auswahl der Armatur ist zu beachten, dass die Anforderungen an die Dichtigkeit hoch sind. Schließlich ist das Druckniveau mit bis zu 700 bar hoch und das Wasserstoffmolekül extrem klein.
Sensorische oder elektromechanische Überwachung
Unter diesen Voraussetzungen bewähren sich laut Steute die Ex-Funk-Positionsschalter der Baureihe Ex RF 96 aus dem Controltec-Programm. Ein Betätiger erfasst die Position der Ventilstellung und gibt per Funk, über die von Steute entwickelte Swave-Funktechnik, ein entsprechendes Signal an die Auswerteeinheit, die meist außerhalb des Ex-Bereichs angebracht ist. In vielen Einsatzbereichen der Wasserstoff-Infrastruktur kann, laut Steute, eine sensorische, im Gegensatz zur elektromechanischen Überwachung, die bessere Lösung sein. Denn bei Armaturen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, ist der Druckraum häufig isoliert oder gekapselt. Die Armaturen werden dann über Hubmagnete geschaltet, und die Stellungsüberwachung erfolgt ebenfalls berührungslos.
Für Einsatzfälle wie diesen hat der Steute-Geschäftsbereich Controltec ex-geschützte Induktivsensoren der Serie Ex IS für die Ex-Zonen 1 und 2 mit großen Schaltabständen entwickelt. Sie ermöglichen eine Abfrage der aktuellen Ventilposition. Dazu benötigen sie kein Target als Gegenstück, weil sie direkt die Position der Ventilspindel erfassen – das vereinfacht die Installation.
Praxisgerechte Ventilstellungsüberwachung in der Wasserstoff-Infrastruktur
Noch einen Schritt weiter geht Steute mit der Funk-Variante der Gas-Ex-Induktivsensoren. In Kombination mit dem Funkmodul Ex RF 96 ST kann der Ex RF IS über das industriegerechte Swave-Funkprotokoll laut Hersteller Signale mit der zugehörigen Auswerteeinheit austauschen. Die Kommunikation zwischen Sensor und Empfangseinheit erfolgt über die Swave-Funktechnik, die sich an verschiedene landestypische Frequenzen (868, 915, 917 und 922 MHz) anpassen lässt.
Der Sensor wird durch eine Lithium-Batterie, die auch im Ex-Bereich ausgewechselt werden kann, mit Energie versorgt. Diese Art der Stromversorgung erlaubt die Nutzung von Zusatzfunktionen wie die Überwachung des Schaltgerätes per Statussignal und die Optimierung der Funkübertragung durch die LBT- (listen before talk)Technik. Außerdem vereinfacht die Stromversorgung per Batterie laut Hersteller die Installation unter Ex-Bedingungen, und sie erlaubt den Verzicht auf ex-gerechte Leitungseinführungen – eine Lösung, die bereits von mehreren Ventilherstellern eingesetzt wird.
