Wasserstoff

1. Elektromagnet-Typen

Im Bereich der Wasserstofftechnik finden vor allem Ventilmagnete, Proportionalmagnete, Hubmagnete und Magnetventile Anwendung. Sie steuern präzise den Wasserstoffdruck, den Volumenstrom in Zuleitungssystemen und gewährleisten zuverlässige Funktion bei hohen Drücken und Temperaturen. Diese Elektromagnete erfüllen die strengen Anforderungen moderner Wasserstoffanwendungen, insbesondere in Fahrzeugen und Anlagen, und tragen entscheidend zur Effizienz und Sicherheit bei.

2. Branchenspezifische technische Anforderungen

Elektromagnete im Bereich Wasserstofftechnik müssen höchsten technischen Anforderungen gerecht werden. Sie müssen präzise unter extremen Bedingungen arbeiten, wie hohen Drücken (bis zu 1050 bar), niedrigen Temperaturen (bis -40 °C) und einem korrosiven Medium. Die Konstruktion erfordert Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit, etwa Edelstahl oder spezielle Beschichtungen, sowie teilweise explosionsgeschützte Designs gemäß ATEX-Richtlinien für den sicheren Betrieb in Wasserstoffsystemen. Für Anwendungen in Fahrzeugen gelten strenge Anforderungen wie die Einhaltung der funktionalen Sicherheit oder auch aller Anforderungen aus der IATF1694, die robuste Qualität und Rückverfolgbarkeit sicherstellt.

Zudem sind elektromagnetische Systeme auf Energieeffizienz optimiert, um Verluste zu minimieren. Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Präzision sind essenziell, um die Sicherheit und Effizienz moderner Wasserstofftechnologien zu gewährleisten.
 

3. Besonderheiten

In der Wasserstofftechnik müssen Elektromagnete besonders druckdicht und korrosionsbeständig sein, um den extremen Bedingungen von bis zu 1050 bar Druck und der chemischen Aggressivität von Wasserstoff gerecht zu werden. Diese Anforderungen sind deutlich anspruchsvoller als in vielen anderen Industrien, wo solche hohen Belastungen und Materialanforderungen seltener auftreten.

Wie gewährleistet Magnetbau Schramme die Qualität und Zuverlässigkeit seiner elektromagnetischen Antriebe im Bereich Wasserstoff?
 

Magnetbau Schramme gewährleistet die Qualität und Zuverlässigkeit seiner elektromagnetischen Antriebe im Bereich Wasserstoff durch spezifische Kompetenzen in der Produktentwicklung, die Verfügbarkeit und Anwendung spezifischer Mess- und Validierungstechnik, hohe Fertigungstiefe und strikte Qualitätskontrollen. Der gesamte Produktionsprozess – von der CNC-Bearbeitung über das Schweißen bis hin zum Spritzguss – erfolgt unter höchsten Präzisionsanforderungen. Darüber hinaus werden alle Produkte gemäß relevanter Normen wie IATF16949 und ISO 9001 gefertigt. Durch kontinuierliche Qualitätssicherung und Tests, insbesondere in Bezug auf Druckfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Funktionalität unter extremen Bedingungen, wird eine langfristige, zuverlässige Leistung in Wasserstoffanwendungen sichergestellt.
 

Welche Normen müssen Elektromagnete in der Wasserstofftechnik erfüllen?
 

Elektromagnete in der Wasserstofftechnik müssen in Abhängigkeit des Einsatzbereichs unterschiedliche Normen erfüllen, um Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten. Wichtige Standards sind beispielsweise die ATEX-Richtlinien für explosionsgeschützte Bereiche, IATF 16949 für hohe Qualitätsanforderungen im Fahrzeugsektor, ISO 9001 für Qualitätsmanagement und ISO 26262 für funktionale Sicherheit. Zudem gelten häufig spezifische Normen wie ISO 15500 für Wasserstofffahrzeugkomponenten und UL-Zertifizierungen, die die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Elektromagnete sicherstellen.

Wie positioniert sich Magnetbau Schramme im Bereich der Brennstoffzellenantriebe?
 

Magnetbau Schramme positioniert sich im Bereich der Brennstoffzellenantriebe als kompetenter Partner für die Entwicklung und Fertigung elektromagnetischer Komponenten, die hohen Anforderungen in Wasserstoffanwendungen gerecht werden. Insbesondere bei Fahrzeugen wie PKWs, LKWs, Bussen und Schienenfahrzeugen, die mit Wasserstoff-Brennstoffzellen ausgestattet sind, sorgt Schramme für zuverlässige Lösungen. Die Produkte müssen extremen Druckverhältnissen (> 1050 bar) standhalten und werden aus rostfreiem Edelstahl gefertigt, wobei präzise Laserschweißverbindungen für die Druckdichtigkeit sorgen. Durch die hohe Fertigungstiefe, einschließlich CNC-Bearbeitung, Schweißen und Qualitätssicherung, gewährleistet Schramme maßgeschneiderte, hochwertige Lösungen für den Wasserstoffantrieb.
 

Wie funktioniert ein Wasserstoffverbrennungsmotor und welche Rolle haben dabei Elektromagnete?
 

Ein Wasserstoffverbrennungsmotor funktioniert grundsätzlich wie ein Otto- oder Dieselmotor. Die Dosierung bzw. Injektion des Wasserstoffgases ist aber aufwändiger und komplizierter. Elektromagnete werden in Einspritzsystemen verwendet, um die Einspritzventile zu steuern. Sie öffnen und schließen die Ventile präzise, um den Wasserstoff in die Brennkammern einzuspritzen. Auch in der Zuleitung des Wasserstoffs vom Tank zum Verbrennungsmotor spielen Elektromagnete eine Schlüsselrolle. Sie steuern den Wasserstoffvolumenstrom indem sie Ventile präzise öffnen und schließen. Nur so ist der reibungslose Betrieb des Motors möglich.

Was ist die Aufgabe eines Proportionalmagneten in einer Hochdruck-Regeleinheit für Wasserstoffantriebe?
 

Ein Proportionalmagnet in einer Hochdruck-Regeleinheit für Wasserstoffantriebe steuert den Volumenstrom oder Druck von Wasserstoff durch präzise Regelung von Ventilen. Er reagiert proportional auf elektrische Steuersignale, wodurch der Wasserstofffluss entsprechend den Anforderungen des Systems feinjustiert wird. Dies ermöglicht eine präzise Druckregelung, verhindert Überdruck und sorgt für eine sichere, effiziente Zufuhr von Wasserstoff zu Brennstoffzellen oder anderen Komponenten im Antriebsstrang.
 

Wie funktioniert eine Brennstoffzelle in einem Elektrofahrzeug?
 

Eine Brennstoffzelle in einem Elektrofahrzeug besteht aus einer Anode, Kathode und einem Kühlwärmetauscher. Wasserstoff wird über eine Dosiereinheit und eine Gasstrahlpumpe in den Anodenraum geleitet, während Luft als Sauerstoff in den Kathodenraum strömt. Bei der Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff entsteht Strom, der den Elektromotor antreibt. Unverbrauchter Wasserstoff wird durch Rezirkulation wieder in den Anodenraum zurückgeführt. Überschüssige Energie wird in einem Energiespeicher (z. B. Akku) gespeichert. Das Produktwasser wird im Speichervolumen aufgefangen.