Wasserstoff Kompressoren - Wasserstoffkompressor

Ein **Wasserstoffkompressor** ist eine spezialisierte Maschine, die Wasserstoffgas (H₂) auf höhere Drücke verdichtet. Diese Kompressoren spielen eine entscheidende Rolle in der Wasserstoffinfrastruktur, z. B. für Wasserstofftankstellen, industrielle Anwendungen und die Speicherung von Wasserstoff. Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasserstoff stellen sie spezifische Anforderungen an das Design und die Materialien.

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### **Eigenschaften und Anforderungen an Wasserstoffkompressoren**

1. **Materialanforderungen:**
- **Wasserstoffversprödung:** Wasserstoff kann Materialien wie Stahl spröde machen, was zu Rissen und Brüchen führen kann.
- **Hochfeste Legierungen:** Komponenten bestehen aus wasserstoffresistenten Materialien wie Edelstahl oder speziellen Legierungen.

2. **Dichtheit:**
- Wasserstoff ist das kleinste Molekül und neigt zu Leckagen.
- Hochspezialisierte Dichtungen und Ventile werden verwendet, um Leckagen zu minimieren.

3. **Drücke:**
- Anwendungen erfordern oft Drücke von **350 bar** (LKW/Busse) oder **700 bar** (PKW-Tankstellen).
- Industrielle Anwendungen können noch höhere Drücke benötigen (z. B. > 1000 bar für Speicher).

4. **Explosionsschutz:**
- Wasserstoff ist hochentzündlich; daher müssen Kompressoren ATEX-zertifiziert sein.
- Sicherheitsmechanismen wie Druckentlastung, Temperaturüberwachung und Notabschaltung sind integriert.

5. **Ölfreiheit:**
- Wasserstoff darf nicht mit Öl in Kontakt kommen, da dies zu Verunreinigungen oder Explosionsgefahr führen könnte.
- Öl- und kontaminationsfreie Technologien sind essenziell.

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### **Technologien bei Wasserstoffkompressoren**

1. **Kolbenkompressoren:**
- **Eigenschaften:**
- Mehrstufige Verdichtung für hohe Drücke.
- Robuste Konstruktion und bewährte Technologie.
- **Vorteile:**
- Geeignet für große Druckbereiche.
- Effizient und langlebig.
- **Nachteile:**
- Wartungsintensiv (Dichtungen, Ventile).

2. **Membrankompressoren:**
- **Eigenschaften:**
- Wasserstoff wird durch eine flexible Metallmembran verdichtet.
- Absolute Dichtheit, keine Leckagen.
- **Vorteile:**
- Ideal für Hochdruckanwendungen (z. B. Wasserstofftankstellen).
- Öl- und kontaminationsfrei.
- **Nachteile:**
- Höhere Investitionskosten.

3. **Schraubenkompressoren:**
- **Eigenschaften:**
- Kontinuierliche Verdichtung, eher für mittlere Drücke geeignet.
- **Vorteile:**
- Wartungsarm und langlebig.
- **Nachteile:**
- Nicht geeignet für sehr hohe Drücke (> 350 bar).

4. **Zentrifugalkompressoren:**
- **Eigenschaften:**
- Für sehr große Fördermengen bei moderaten Drücken.
- **Vorteile:**
- Effizient für großindustrielle Prozesse.
- **Nachteile:**
- Nicht geeignet für extreme Hochdruckanwendungen.

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### **Einsatzbereiche von Wasserstoffkompressoren**

1. **Wasserstofftankstellen:**
- Verdichtung von Wasserstoff für die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen.
- Typische Drücke: **350–700 bar**.
- Häufig eingesetzte Technologie: Membrankompressoren.

2. **Speicherung und Transport:**
- Verdichtung für Druckbehälter oder Pipelines.
- Einsatz in unterirdischen Speichern (z. B. Salzkavernen).

3. **Industrielle Anwendungen:**
- Wasserstoff in chemischen Prozessen (z. B. Ammoniakproduktion, Hydrierung).
- Einsatz in Raffinerien und metallurgischen Prozessen.

4. **Energieanwendungen:**
- Verdichtung von Wasserstoff in **Power-to-Gas-Systemen** (Umwandlung von überschüssigem Strom in Wasserstoff).
- Speicherung in Hochdrucktanks für die Rückverstromung in Brennstoffzellen.

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### **Wichtige Aspekte bei der Auswahl eines Wasserstoffkompressors**

1. **Druckanforderungen:**
- Maximaldruck je nach Anwendung: Speicher, Tankstellen oder industrielle Nutzung.

2. **Durchsatz (Volumenstrom):**
- Die benötigte Menge Wasserstoff pro Zeiteinheit.

3. **Energieeffizienz:**
- Wärmerückgewinnung und niedriger Energieverbrauch reduzieren Betriebskosten.

4. **Wartungsfreundlichkeit:**
- Verfügbarkeit von Ersatzteilen, einfache Wartung.

5. **Sicherheitsvorkehrungen:**
- ATEX-konforme Designs und umfassende Überwachungssysteme.

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### **Beispiele führender Hersteller**

1. **Burckhardt Compression:**
- Weltmarktführer bei Kolben- und Membrankompressoren für Wasserstoff.
2. **Nel Hydrogen:**
- Bietet Komplettlösungen für Wasserstofftankstellen, inklusive Membrankompressoren.
3. **PDC Machines:**
- Spezialisiert auf Kompressoren für Wasserstofftankstellen (Membrantechnologie).
4. **Atlas Copco:**
- Schrauben- und Kolbenkompressoren für industrielle Anwendungen.
5. **Howden:**
- Bietet Kompressoren für Wasserstoffverdichtung in industriellen Prozessen.

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### **Normen und Zertifizierungen**

1. **ISO 19880-1:** Standards für Wasserstoffbetankungsstationen.
2. **ATEX (Explosionsschutz):** Für den Betrieb in explosionsgefährdeten Umgebungen.
3. **DGRL (Druckgeräte-Richtlinie):** Europäische Anforderungen an Druckbehälter und -systeme.
4. **ASME (American Society of Mechanical Engineers):** Sicherheits- und Designstandards.

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Typ : LW 1300 EG

Eingangsdruck : 150 (2100) bar (psi)

Lieferleistung : 6 m³/h (3,5 cfm)-700 m³/h (420 cfm)

Enddruck : 10 (140) 420 (6100) bar (psi)