Beiträge- Autor: Iris Sommariva

Mit der zunehmenden Nutzung von Wasserstoff als sauberem Energieträger – insbesondere in der Infrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge – steigt der Bedarf an präziser Massenstrommessung unter Hochdruckbedingungen. Coriolis-Durchflussmesser werden aufgrund ihrer direkten Massenstrommessung in diesen Anwendungen häufig eingesetzt. Die Kalibrierung solcher Systeme für den Einsatz mit Wasserstoff stellt jedoch Herausforderungen dar, da Wasserstoff eine geringe Dichte, hohe Kompressibilität und deutlich abweichende Betriebsbedingungen gegenüber Standard-Kalibrierumgebungen aufweist.

Diese Studie untersucht die Einschränkungen konventioneller Kalibrierverfahren – darunter Wasser- und Niederdruckluftkalibrierungen – im Vergleich zu den Anforderungen beim Wasserstoffeinsatz mit Drücken von bis zu 875 bar und Temperaturen bis -40 °C. Basierend auf fünf Jahren Kalibrierdaten aus dem nach ISO 17025 akkreditierten Strömungskalibrierlabor der TrigasFI GmbH wurde die Leistung von mit verdichteter, dichteangepasster Luft kalibrierten Coriolis-Durchflussmessern bewertet und mit herstellerseitigen Wasserkalibrierungen verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass dichteangepasste Luftkalibrierungen die durch Toleranzen verursachten Messfehler deutlich reduzieren und Gesamtunsicherheiten von nur 0,7–1,1 % erreichen – gegenüber über 2 % bei Wasser und bis zu 1,7 % bei Niederdruckluftkalibrierungen.

Darüber hinaus beleuchtet die Studie langfristige Drift, Fertigungstoleranzen und dynamische Fehler, die die Leistung unter wasserstoffähnlichen Bedingungen beeinträchtigen. Es werden Empfehlungen zu optimalen Kalibrierverfahren und Re-Kalibrierungsintervallen gegeben, um zuverlässige Messungen bei Eigentumsübergaben in Wasserstoffverteilnetzen zu gewährleisten. Die Ergebnisse stützen die Verwendung von dichteangepasster Luft als praktikable und präzise Alternative zur gravimetrischen Wasserstoffkalibrierung – eine kosteneffiziente Methode, die keine Einbußen bei der messtechnischen Genauigkeit bedeutet.