Unsere H2-Ventilserie deckt einen Druckbereich bis 700 bar ab und umfasst:
- Schrägsitzventile bis 25 bar;
- Kugelhähne mit schwimmender Kugel bis 150 bar;
- Zapfengelagerte Kugelhähne bis 400 bar;
- Hochdruck-Kugelhähne bis 700 bar;
Die Wasserstoffventile sind Absperrarmaturen, die für die sichere Handhabung von Wasserstoff bei hohem Druck ausgelegt sind. Hierfür kommen wasserstoffversprödungsbeständige Werkstoffe und Dichtungssysteme zum Einsatz, die einer schnellen Druckentlastung standhalten.
Bei OMAL fertigen wir eine komplette Produktreihe – vom Schrägsitzventil für 25 bar bis zum Hochdruck-Kugelhahn für 700 bar. Alle unsere Wasserstoffventile lassen sich automatisieren – mit pneumatischen Stellantrieben aus eigener Fertigung.
Unser Spitzenprodukt ist H2 INVICTUS, der weltweit erste PN700-Kugelhahn mit Zertifizierung nach ISO 19880-3, ausgestellt von TÜV SÜD, einer der international anerkanntesten Zertifizierungsstellen.
Die Produktreihe wird durch fünf Zertifizierungen ergänzt, die alle kritischen Bereiche der Wasserstoff-Wertschöpfungskette abdecken: Betankung, Transport, funktionale Sicherheit, explosionsfähige Atmosphären und flüchtige Emissionen.
Welche Bedeutung hat der Wasserstoffsektor für OMAL?
Wasserstoff zählt heute zu den wichtigsten Zukunftsfeldern der Energiewende: Er ist ein emissionsfreier Energieträger, der in Industrie und Verkehr sowie bei der Energieerzeugung und -speicherung eingesetzt werden kann.
OMAL fertigt seit vielen Jahren Wasserstoffventile: zunächst für traditionelle industrielle Anwendungen, in denen H2 mit anderen Gasen gemischt wurde, heute für eine neue Generation von Anlagen, die hohe Drücke und Temperaturen erfordert.
Vom traditionellen Industriewasserstoff zur Energiewende
In den letzten Jahren ist der globale Energiesektor in eine Phase tiefgreifenden Wandels eingetreten, angetrieben von der dringenden Notwendigkeit, die Schadstoffemissionen zu reduzieren, die unseren Planeten zunehmend bedrohen.
Dieser Kontext hat die einzelnen Staaten zu einer Reihe politischer Entscheidungen sowie zu kurz- und langfristigen strategischen Weichenstellungen veranlasst. Wasserstoff findet zusammen mit anderen alternativen Energiequellen in Europa und weltweit zunehmend Beachtung als emissionsfreier Energieträger, der in zahlreichen Bereichen eingesetzt werden kann – von der Schwerindustrie bis zur Mobilität und von der Energieerzeugung bis zur Energiespeicherung.
Die potenzielle großflächige Nutzung von Wasserstoff hat die Entwicklung spezifischer Vorschriften, Regelwerke und Normen erforderlich gemacht, die den Besonderheiten dieses Gases und den sicherheitsrelevanten Aspekten der Systeme und Anlagen Rechnung tragen, die Wasserstoff handhaben. Die ISO 19880-3 ist eines der wichtigsten Beispiele für diese neuen internationalen Normen und legt die Sicherheitsanforderungen für Ventile fest, die in Betankungsstationen für gasförmigen Wasserstoff eingesetzt werden.
OMALs Erfahrung mit Wasserstoffanwendungen
Wasserstoff ist für OMAL kein Neuland. Seit vielen Jahren nutzen unsere Kunden ihn in etablierten industriellen Anwendungen, vor allem bei der Herstellung von Stahl, Keramik und Glas.
Bei diesen Prozessen wird H2 mit Methan gemischt, um die Prozessöfen zu befeuern. Der Mengenanteil ist im Vergleich zu anderen Brennstoffen gering, die Anwendung jedoch ausreichend verbreitet, um uns ein umfassendes Verständnis des Verhaltens von Wasserstoff und des Umgangs unserer Kunden mit einem Gas mit derart besonderen Eigenschaften zu vermitteln.
Neue Herausforderungen: hohe Drücke und hohe Temperaturen
Die aktuelle Entwicklung des Wasserstoffmarkts zielt darauf ab, das Potenzial von H2 vollständig auszuschöpfen: nicht mehr als Zusatzstoff in geringer Konzentration, sondern als primären Energieträger.
Dies bedeutet jedoch, mit deutlich höheren Temperaturen und Drücken als bei herkömmlichen Anwendungen zu arbeiten. Dafür sind gezielte Maßnahmen erforderlich – von der Auswahl spezifischer metallischer Werkstoffe bis zur Auslegung spezieller Dichtungen.
Genau diese Maßnahmen unterscheiden ein generisches Industrieventil von den speziell für Wasserstoff entwickelten Ventilen von OMAL.
Komplette Produktreihe von Wasserstoffventilen: von der Produktion bis zur Betankung
Unsere Produktreihe von Wasserstoffventilen wurde entwickelt, um die Anforderungen an allen kritischen Punkten der Wasserstoff-Wertschöpfungskette zu erfüllen: von Produktionsanlagen über Verdichtung und Speicherung bis hin zu Transport und Betankungsstationen.
Der abgedeckte Druckbereich reicht von 25 bis 700 bar und umfasst vier Bauarten von Wasserstoffventilen, die sich durch ihre Geometrie und ihren Einsatzbereich unterscheiden.
Alle Ventile der Produktreihe lassen sich automatisieren – mit pneumatischen Stellantrieben, die direkt von OMAL gefertigt werden.
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Ventilbauart |
Nenndruck |
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Schrägsitzventil |
bis 25 bar |
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Kugelhahn mit schwimmender Kugel für Wasserstoff |
bis 150 bar |
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Zapfengelagerter Kugelhahn |
bis 400 bar |
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Hochdruck-Kugelhahn für Wasserstoff |
bis 700 bar |
H2 INVICTUS: unser nach ISO 19880-3 zertifiziertes Wasserstoffventil
Der Kugelhahn H2 INVICTUS für Wasserstoff ist das Spitzenprodukt unserer Produktreihe. Dieses PN700-Ventil für Wasserstoff ist der weltweit erste Kugelhahn mit einer Zertifizierung nach ISO 19880-3, ausgestellt von TÜV SÜD, einer der international anerkanntesten Zertifizierungsstellen.
Was ist die Zertifizierung nach ISO 19880-3 und warum ist sie für Wasserstoffventile relevant?
Die Normenreihe ISO 19880 zählt zu den international anerkanntesten Standards für die Sicherheitsanforderungen an Komponenten, die hauptsächlich für den Einsatz in Betankungsstationen für gasförmigen Wasserstoff bestimmt sind.
Der Hersteller von Wasserstoffventilen muss Produktionsprozesse festlegen und umsetzen, die Qualitätskontrollmaßnahmen vorsehen und gewährleisten, dass das Produkt die in der Norm festgelegten Anforderungen erfüllt. Zuvor muss das Produkt eine Reihe äußerst strenger Prüfungen bestehen, die seine Qualität auf eine harte Probe stellen.
Prüfungen, die H2 INVICTUS für die Zertifizierung bestanden hat
Unser PN700-Kugelhahn für Wasserstoff musste seine Leistungsfähigkeit anhand von vier kritischen Parametern nachweisen:
- Korrosionsbeständigkeit, d. h. Beständigkeit gegen das als Wasserstoffversprödung bekannte Phänomen
- Elektrische Leitfähigkeit
- Auswirkungen von Temperaturschwankungen
- Werkstoffverschleiß auch bei hoher Schaltfrequenz – bis zu 102.000 Betriebszyklen
Zusätzlich liegt ein zweiter dokumentierter Nachweis vor: das Zertifikat über die Bewertung der Werkstoffe, die für die Herstellung von H2 INVICTUS verwendet werden. Diese Bewertung wurde durch TÜV SÜD als unabhängige Drittstelle validiert. Das bedeutet, dass jeder mit Wasserstoff in Berührung kommende Werkstoff einer unabhängigen Prüfung für den H2-Betrieb unterzogen wurde.
Wie unsere Werkstoffe Wasserstoffversprödung verhindern
Wasserstoff ist das kleinste existierende Molekül und diffundiert daher leicht in viele Werkstoffe und permeiert durch sie hindurch. Dieses Phänomen wird als Wasserstoffversprödung bezeichnet und gehört zu den anspruchsvollsten Aspekten bei der Auslegung von Ventilen für den H2-Betrieb.
Um dem entgegenzuwirken, haben wir spezielle Werkstoffe ausgewählt: Edelstahl 316 für die Ventilgehäuse (insbesondere bei Edelstahl-Kugelhähnen), NITRONIC 50 (XM-19) für Kugeln und Spindeln, eine firmeneigene Kombination aus modifiziertem PTFE und DEVLON für die Dichtungen sowie Lippendichtungen nach eigener Konstruktion für die schnelle Druckentlastung.
Edelstahl 316 für das Ventilgehäuse
Für unsere H2-Produktreihe wählen wir sämtliche Werkstoffe von qualifizierten Lieferanten aus. Der größte Bedarf entfällt auf Edelstahl 316, der hauptsächlich für die Herstellung der Ventilgehäuse verwendet wird.
NITRONIC 50 (XM-19) für Kugel und Spindel
Für Bauteile wie Kugeln und Spindeln haben wir NITRONIC 50, auch als XM-19 bezeichnet, ausgewählt. Dieser austenitische Edelstahl hat sich gegenüber vielen üblicherweise eingesetzten Legierungen als deutlich weniger anfällig für Wasserstoffversprödung erwiesen.
Rate „A“ nach ISO 15848-1
Für die Dichtungen haben wir eine spezielle, vom Standard abweichende Werkstoffkonfiguration entwickelt, um eine extrem hohe Dichtheit nach außen zu gewährleisten. Diese Kombination ist nach ISO 15848-1 mit Rate „A“ zertifiziert – der höchsten erreichbaren Dichtheitsklasse. Sie verhindert Mikroleckagen und Leckagen an der Spindeldichtung.
Lippendichtungen für die schnelle Druckentlastung
Für Hochdruckventile haben wir spezielle Lippendichtungen nach eigener Konstruktion eingeführt, die eine besonders hohe Beständigkeit gegen schnelle Druckentlastung aufweisen.
An welchen Stellen der Wertschöpfungskette können unsere Wasserstoffventile eingesetzt werden?
Unsere Ventile decken die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette ab: Produktion, Verdichtung, Transport und Betankungsstationen. Sie sind für reinen und verdichteten Wasserstoff sowie für Gemische mit anderen Gasen ausgelegt.
Ventile für Produktion und Verdichtung
Derzeit entfällt der größte Teil unserer Lieferungen im Wasserstoffsektor auf Produktionsanlagen, beispielsweise Elektrolyseure, sowie auf Verdichtungsanlagen. In diesen Abschnitten der Wertschöpfungskette ist unsere Produktreihe von Wasserstoffventilen derzeit am stärksten vertreten.
Ventile für den Transport: KRATOS mit T-PED-Zertifizierung
Bei Transport und Betankungsstationen handelt es sich derzeit noch um Nischenanwendungen. Wir erkennen jedoch gute Perspektiven, vor allem dank der einschlägigen Branchenzertifizierungen.
KRATOS verfügt über die T-PED-Zertifizierung nach ISO 23826, der maßgeblichen Norm für den Transport.
Ventile für Betankungsstationen: H2 INVICTUS
Für Betankungsstationen ist, wie bereits hervorgehoben, H2 INVICTUS das Referenzventil unserer Produktreihe: unser nach ISO 19880-3 zertifizierter Kugelhahn für Wasserstoff.
Reiner Wasserstoff, verdichteter Wasserstoff und Gemische
Welche Wasserstoffarten wir handhaben, hängt von der Anwendung ab; in der Praxis ist das gesamte Spektrum möglich:
- Reiner Wasserstoff wird häufig bei der eigentlichen Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse und damit bei grünem Wasserstoff vorausgesetzt;
- Verdichteter Wasserstoff ist in allen Phasen seiner Handhabung relevant: Speicherung, Verdichtung und Verteilung;
- Gemische werden in Anlagen zur Herstellung von Stahl, Glas oder Zement sowie in der Gasverteilung eingesetzt.
Der einzige Bereich, den wir nicht abdecken, ist flüssiger Wasserstoff, da es sich dabei um kryogene Anwendungen handelt.
Zertifizierungen unserer H2-Produktreihe: ISO 19880-3, T-PED, ATEX, SIL, ISO 15848-1
Unsere Produktreihe von Wasserstoffventilen verfügt über fünf Zertifizierungen: Neben der Zertifizierung nach ISO 19880-3 für H2 INVICTUS (Betankung) haben wir die T-PED-Zertifizierung nach ISO 23826 für KRATOS (Transport), die Zertifizierung nach ISO 15848-1 für flüchtige Emissionen, die SIL-Zertifizierung für funktionale Sicherheit und die ATEX-Zertifizierung für explosionsfähige Atmosphären erhalten.
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Zertifizierung |
Produkt und Anwendung |
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ISO 19880-3 |
H2 INVICTUS – Betankung |
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T-PED nach ISO 23826 |
KRATOS – Transport |
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ISO 15848-1 |
Flüchtige Emissionen (H2-Produktreihe) |
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SIL |
Funktionale Sicherheit (H2-Produktreihe) |
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ATEX |
Explosionsfähige Atmosphären (H2-Produktreihe) |
FAQ: Häufig gestellte Fragen zu Wasserstoffventilen
Was macht ein Ventil für den Wasserstoffbetrieb geeignet?
Ein für den Wasserstoffbetrieb geeignetes Ventil erfordert wasserstoffversprödungsbeständige metallische Werkstoffe (wie Edelstahl 316 und NITRONIC 50) in Verbindung mit Dichtungen, die Mikroleckagen an der Spindel verhindern und einer schnellen Druckentlastung standhalten.
Die Wasserstoffventile unserer H2-Produktreihe sind nach diesen Kriterien ausgelegt.
Was ist Wasserstoffversprödung?
Wasserstoffversprödung ist das Phänomen, bei dem Wasserstoff – das kleinste existierende Molekül – leicht in viele metallische Werkstoffe diffundiert und sie durchdringt.
Um dem entgegenzuwirken, haben wir für unsere Kugelhähne für Wasserstoff NITRONIC 50 (XM-19) ausgewählt, einen austenitischen Edelstahl, der deutlich weniger anfällig für dieses Phänomen ist als herkömmliche Legierungen.
Was bedeutet die Zertifizierung nach ISO 19880-3 und wie findet sie bei Wasserstoffventilen Anwendung?
ISO 19880-3 zählt zu den international anerkanntesten Normen für die Sicherheitsanforderungen an Komponenten, die für Betankungsstationen für gasförmigen Wasserstoff bestimmt sind.
Ein nach ISO 19880-3 zertifiziertes Wasserstoffventil hat strenge Prüfungen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, elektrischer Leitfähigkeit, Temperaturschwankungen und Verschleiß bestanden.
Welchen Druckbereich decken die Wasserstoffventile von OMAL ab?
Unsere Produktreihe von Wasserstoffventilen deckt einen Druckbereich von 25 bis 700 bar ab: Schrägsitzventile bis 25 bar, Kugelhähne mit schwimmender Kugel bis 150 bar, zapfengelagerte Kugelhähne bis 400 bar und Hochdruck-Kugelhähne für Wasserstoff bis 700 bar.
Das Spitzenprodukt der Produktreihe ist der nach ISO 19880-3 zertifizierte Kugelhahn H2 INVICTUS für Wasserstoff.
Was ist Rate „A“ nach ISO 15848-1?
Rate „A“ nach ISO 15848-1 ist die höchste Dichtheitsklasse, die die Norm für flüchtige Emissionen vorsieht. Die Norm bewertet die Dichtheit des Spindeldichtungssystems.
Die Dichtungen unserer Kugelhähne für Wasserstoff erreichen diese Klasse dank der firmeneigenen Kombination aus modifiziertem PTFE und DEVLON.
