Toepassingen in de waterstofindustrie

Het doel is om veiligheid te garanderen voor alle toepassingen en alle mogelijke kwalificatieniveaus – van gekwalificeerd, opgeleid vakpersoneel bij de productie van waterstof tot de eindgebruiker bij het tankstation. 

Er is sprake van functionele veiligheid wanneer de veiligheid afhangt van de correcte werking van een besturingssysteem. Detectietechnologieën in combinatie met een veilige controletechnologie spelen daarom een belangrijke rol bij het veilige gebruik van waterstof om schade en ongevallen te voorkomen.

Deze toepassingen variëren van de waterstofproductie in elektrolysers of stoomreformers tot de omgang met waterstof in bijvoorbeeld tankstations voor waterstof en waterstofverbruik in brandstofcellen, motoren en in de branderindustrie.

Industrial Security beschrijft de bescherming van productie- en industrie-installaties tegen (on)opzettelijke manipulatie. Industrial Security houdt zich dus bezig met de beveiliging van besturingsnetwerken in productie- en industrie-installaties voor fabrieksautomatisering en procesbesturing.

Een waterstofgerelateerd voorbeeld is remote access tot een waterstofproductiesysteem om de status ervan te controleren. Deze verbinding moet beveiligd worden zodra deze verbinding op afstand de besturing of wijziging van het veiligheidsrelevante deel van het systeem mogelijk maakt. Zonder beveiliging bestaat de mogelijkheid dat iemand zonder toestemming het systeem wijzigt en mogelijk een gevaarlijke toestand veroorzaakt.

Met Identification and Access Management (I.A.M.) beschermt u uw gegevens en uw medewerkers in dezelfde mate. Van de authenticatie van gebruikers tot gegevens- en netwerkbeveiliging – wij geven u graag advies! 

Voor waterstofelektrolysers is de norm ISO 22734: 2025 "Waterstofgeneratoren met toepassing van waterelektrolyse", Deel 1: Veiligheid het referentiedocument voor veiligheid. Deze norm bevat veiligheidseisen en bijbehorende testmethoden voor alle onderdelen en materialen. 

Veiligheidsfuncties bij elektrolysers:

• Noodstop
• Spanningsbewaking
• Stroombewaking
• Lekdetectie
• Gasdetectie
• Vlammen-/brandmelding

De detectie van gassen en vlammen is verplicht om de juiste veiligheidsmaatregelen te kunnen nemen zoals ontluchten of de toegang tot de ruimte verhinderen. 

De afwezigheid van een constante stroombron kan een extra veiligheidsprobleem vormen (cross-overfenomeen). Daarom kan een storing in het elektrische deel – spanning of stroom – tot een mogelijk explosiegevaar leiden.

ISO 22734 werd in 2025 herzien en definieert duidelijke technische vereisten voor het veilige ontwerp en de veilige werking van elektrolysers en draagt bij tot de standaardisatie van veilige waterstofsystemen in industriële toepassingen.

Hier vindt u de belangrijkste informatie over de herziening van de norm ISO 22734 in 2025!

Waterstofproductie via elektrolyse is een sleutelproces voor de energietransitie. Exploitanten en fabrikanten van elektrolysers staan hierbij voor bijzondere uitdagingen: hoge veiligheidseisen, complexe installatiestructuren en maximale beschikbaarheid. Dit is precies waar Pilz ondersteuning biedt met oplossingen op maat. Wij bieden veilige besturingssystemen die de werking van uw elektrolysers op betrouwbare wijze bewaken en beveiligen. Onze veiligheidsconcepten minimaliseren risico's en voldoen aan internationale normen.

Brandstofcellen en elektrolysers zijn sleutelcomponenten van de waterstofeconomie. Om prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid te garanderen, zijn geavanceerde testoplossingen essentieel. Het testen van brandstofcellen en elektrolysers vereist precisie en compromisloze veiligheid. Onze oplossing biedt veiligheidsbesturingen voor integratie in brandstofcel- en waterstoftestbanken. Dit zorgt ervoor dat strenge veiligheidsvoorschriften worden nageleefd en maakt tegelijkertijd een veilige en efficiënte werking mogelijk. Onze veiligheidsoplossingen zijn onder meer geschikt voor technologieën zoals PEM, SOFC en alkaline.

Uitgebreide veiligheidsfuncties voor

• spanningsbewaking
• druk- en temperatuurbewaking
• lekdetectie voor gas of waterstof
• dichtheidscontrole
• noodstop
• vergrendeling van deuren met veiligheidsschakelaars
• noodontluchting
  
  … en nog veel meer

De belangrijkste voordelen zijn een modulaire hardwarearchitectuur en een softwaretool waarmee u via drag & drop veiligheidslogica kunt maken om op die manier de conformiteit te waarborgen. U krijgt toegang tot een flexibel platform dat de ontwikkelingstijd verkort en naadloos kan worden aangepast aan uw brandstofcelteststation, testbank, keuringslaboratorium of testvoorziening.

De installatie en exploitatie van een waterstoftankstation (HRS) worden door de lokale autoriteiten goedgekeurd en zijn onderworpen aan toezicht door nationale of regionale wetgeving. De norm ISO 19880-1:2020 Gasvormig waterstof – Vulstations – Deel 1: Algemene eisen bevat een methode voor het garanderen van de veiligheid van tankstations. Deze norm vereist maatregelen om het brand- en explosiegevaar te beperken. Een risicobeoordeling van het hele station is verplicht.

Een HRS bestaat uit hogedrukcomponenten zoals compressoren, kleppen, leidingen en drukaccumulatoren. Daarnaast is er het koelsysteem en de waterstoftoevoer, zoals dispensers met een druk van 350 of 700 bar en temperaturen van het door de dispenser afgegeven gas tot -40 graden Celsius (233,15 Kelvin).

Veiligheidsfuncties bij waterstoftankstations:

• Noodstop
• Lekdetectie
• Gasdetectie
• Vlammen-/brandmelding
• Drukbewaking, gradiëntbewaking
• Temperatuurbewaking, gradiëntbewaking

In de norm ISO 16110-1:2007: Waterstofgeneratoren gebruikmakend van “Fuel Processing Technologie” – Deel 1: veiligheidseisen worden alle essentiële gevaren (EMC, elektrische aspecten, hogedrukaspecten, preventie van explosies enz.) met betrekking tot de veiligheid van de waterstofproductie uit fossiele brandstoffen zoals stoomreforming uitgelegd.

Het belangrijkste proces om waterstof te produceren uit koolstofhoudende energiebronnen en water, is momenteel stoomreforming. Aardgas is momenteel de belangrijkste grondstof, maar ook methanol, biogas of biomassa kunnen als grondstof worden gebruikt. Dit proces vereist hoge temperaturen, die worden bereikt met behulp van gasbranders. 

Veiligheidsfuncties:

• Noodstop
• Brandermanagement
• Lekdetectie
• Gasdetectie
• Vlammen-/brandmelding
• Drukbewaking
• Temperatuurbewaking

De veilige besturingen PNOZmulti 2 of PSS 4000 kunnen zowel de besturing van het brandermanagementsysteem als de veiligheidsbewaking van het proces overnemen. Zo worden bijvoorbeeld temperaturen en hoge druk veilig bewaakt en geregeld om onverwachte situaties die een gevaar zouden kunnen vormen te voorkomen.

Bij gebruik van 100% waterstof of mengsels van gasvormige koolwaterstofbrandstoffen, zoals aardgas, met waterstof als brandstof in gasbranders, zijn de bestaande normen voor branders met gasvormige brandstoffen van toepassing.

De volgende normen zijn bijvoorbeeld van toepassing:

• EN 298
• IEC/UL 60730-2-5 voor branderbesturing
• EN 676 voor gasbranders 
• ISO 13577 voor industriële ovens (gasvormige brandstoffen) 

Deze normen maken onderscheid tussen gasvormige, vloeibare en vaste brandstoffen, maar er is geen onderscheid tussen specifieke gassen binnen de groep gasvormige brandstoffen. Dit betekent dat de bestaande normen ook kunnen worden toegepast op waterstof en brandermanagement.

Het brandermanagementsysteem PNOZmulti 2 is 100% klaar voor de verbranding van waterstof of mengsels van gasvormige koolwaterstofbrandstoffen.