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Wasserstoff-Leckdetektor

Der industrielle Wasserstoff-Leckdetektor von Archigas ist als Inline-Messkomponente für die kontinuierliche Integritätsüberwachung von Wasserstoffsystemen konzipiert, einschließlich gefährlicher und explosionsfähiger Atmosphären.
Der Detektor ist für die direkte OEM-Integration in Prozesskreisläufe ausgelegt, die eine schnelle, zuverlässige Kontrolle der H₂-Konzentration erfordern. Er arbeitet bei Drücken bis 200 barg und benötigt keine Probenaufbereitung.
Gas Analyzers

Zertifizierungen & Normen

Archigas-Produkte bestätigen ihre Zuverlässigkeit, Qualität und Sicherheit mit gültigen Zertifikaten.
ATEX Zone 1 (II 2 G Ex db IIC T4/T3 Gb, −40 °C bis +90 °C/+125 °C)
Zertifizierung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen
IECEx
Internationales Konformitätszertifikat für explosionsfähige Atmosphären
UL HazLoc
Zertifizierung für die USA (gefährdete Bereiche)
CE
Konformität mit den Anforderungen der Europäischen Union
ISO 9001:2015
ISO 9001:2015
Zertifiziertes Qualitätsmanagement-System

Wasserstoff-Leckdetektor TCD3000: Aufbau & Funktionsprinzip

Die Wasserstoff-Leckdetektoren TCD3000 Si und SiA sind in einem ultrakompakten Monoblock-Gehäuse untergebracht, was die Integration selbst bei räumlich beengten Installationen ermöglicht. Die Sensoren benötigen zur Leckerkennung keine Gasentnahme aus dem System, sind beständig gegen hohen Druck und Feuchtigkeit und halten einen stabilen Nullpunkt.
TCD3000 SiA
TCD3000 SiA
TCD3000 Si
Funktionsweise
Das Funktionsprinzip beruht auf der direkten Messung der Wärmeleitfähigkeit des Gases – ein Ansatz, der es ermöglicht, Wasserstoff direkt innerhalb des Systems zu überwachen, ohne externe Bypassleitungen oder sperrige Probenaufbereitungsausrüstung.
Die H₂-Konzentrationsdaten werden über integrierte Schnittstellen direkt an das Steuerungssystem übertragen, wodurch der Sensor in OEM-Anwendungen und industriellen Automatisierungsumgebungen unkompliziert zu integrieren ist.
How It Works
The operating principle is based on the direct measurement of gas thermal conductivity – an approach that allows hydrogen to be monitored directly within the system, without external bypass lines or bulky sample-conditioning equipment.
H₂ concentration data is transmitted via onboard interfaces directly to the control system, making the sensor straightforward to integrate in OEM applications and industrial automation environments.

TCD3000 Produktvarianten

Archigas bietet zwei Versionen seines industriellen Wasserstoff-Gaslecksuchers an. Beide basieren auf demselben TCD-Messprinzip und erfüllen einen einzigen Zweck — die kontinuierliche Wasserstoff-Lecküberwachung innerhalb eines Prozess- oder Laborablaufs.
Der Unterschied liegt in den Anforderungen an die Bereichsklassifizierung:
  • TCD3000 SiA — für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären ausgelegt; ATEX Zone 1 zertifiziert (Ex db IIC T4/T3 Gb).
  • TCD3000 Si — für den Einsatz in standardmäßigen industriellen Umgebungen.
Spezifikationen nach Modell →
Parameter
TCD3000 SiA
TCD3000 Si
Zertifizierung für explosions-gefährdete Bereiche
ATEX Zone 1 (II 2 G Ex db IIC T4/T3 Gb), IECEx
-
Umgebungs-Temperatur-Bereich
-40 bis +90 °C / +120 °C
-40 bis +80 °C
Abmessungen (mit Anschlüssen)
H: 96 mm; Ø: 45 mm
H: 91 mm; Ø: 45 mm
Gewicht
740 g
440 g

Werkskalibrierung

Archigas bietet zwei Versionen seines industriellen Wasserstoff-Gaslecksuchers an. Beide basieren auf demselben TCD-Messprinzip und erfüllen einen einzigen Zweck — die kontinuierliche Wasserstoff-Lecküberwachung innerhalb eines Prozess- oder Laborablaufs.

Wichtige Spezifikationen

Parameter
Wert
Reaktionszeit
30 ms
Anwärmzeit
< 1 min
Messbereich
ppm-Bereich → 100 Vol.% H₂
Prozessgasdruck
0.9…200 barg
Prozessgastemperatur
bis +125 °C
Prozessgasdurchfluss
0…10 m/s
Feuchtigkeits-Beständigkeit
Kondensat- und Flüssigkeitskontakt beschädigt den Sensor nicht
Analogausgang
4–20 mA, RL ≤750 Ω
Spannungsversorgung
24±25% VDC, <5 W
Schnittstelle
RS485 (38400 Baud)
Lebensdauer
Bis zu 10 Jahre
Vollständige Produktspezifikationen ansehen

Warum Sie den Detektoren von Archigas vertrauen können

8+
weltweite Vertriebspartner
25+
erreichte Kundenländer
125+
betreute B2B- und Industrieunternehmen
400+
gelieferte Kundenprojekte

Wichtigste Vorteile des Wasserstoff-Leckdetektors von Archigas

Die Merkmale, die den TCD3000 SiA und TCD3000 Si von standardmäßigen Wasserstoff-Gaslecksuchern abheben:
30 ms Ansprechzeit
Entscheidend in Notfallszenarien – der Sensor registriert Änderungen der Wasserstoffkonzentration in Echtzeit.
Katalytische und elektrochemische Sensoren reagieren in Sekunden, nicht in Millisekunden.
Keine Vergiftung
TCD beruht nicht auf einer katalytischen Reaktion und wird nicht durch Sulfide, Silikone und Kohlenwasserstoffe beeinträchtigt, die katalytische Sensoren innerhalb von Betriebswochen unbrauchbar machen können.
Keine Drift
Die Anzeigedrift beträgt < 100 ppm/Woche. Bei elektrochemischen Sensoren akkumuliert sich die Drift, während sich der Elektrolyt zersetzt, was eine häufigere Rekalibrierung erfordert.
Übersteht nasse und Hochdruckbedingungen
Der TCD3000 SiA und TCD3000 Si arbeiten bei Prozessdrücken von 0,9 bis 200 bar ohne Genauigkeitsverlust und bleiben bei Kontakt mit Feuchtigkeit funktionsfähig. Standardsensoren in Hochdruck- und Feuchtumgebungen benötigen eine externe Probenaufbereitung.
ATEX Zone 1 / IECEx
Der TCD3000 SiA kann direkt in einem explosionsgefährdeten Bereich installiert werden, ohne Spülgehäuse oder komplexe Trennung, was das Systemdesign im Vergleich zu Lösungen vereinfacht, die einen abgesetzt montierten Sensor erfordern.
Inline-Überwachung, null Gasverlust
Der Sensor wird direkt in der Rohrleitung montiert. Anders als bei Schnüffel- und MS-Ansätzen wird kein Gas entnommen oder abgelassen; die Messungen erfolgen innerhalb des geschlossenen Systems. Das ist überall dort von Bedeutung, wo Wasserstoff zurückgewonnen wird oder Verluste nicht hinnehmbar sind.
10 Jahre Lebensdauer und Rekalibrierung alle 6 Monate
Das Design des TCD-Sensors ist einfacher, ohne Verschleißkomponenten, was eine 3–5× längere Lebensdauer als bei einem typischen elektrochemischen Sensor und entsprechend niedrigere Betriebskosten und Wartungsaufwand ergibt.
Archigas-Wasserstoffsensoren werden spezifiziert, wenn die Anforderung nicht einfach in der Detektion besteht, sondern in der präzisen H₂-Messung unter Bedingungen, bei denen katalytische und elektrochemische Sensoren schnell an Leistung verlieren. Für die OEM- und Skid-Integration bedeutet das ein besser vorhersehbares Sensorverhalten unter realen Prozessbedingungen.
In einem industriellen System bietet dies drei praktische Vorteile: kompakte Integration, Hochdruckbetrieb und schnelle Signalbildung. Für den Konstrukteur bedeutet es ein Sensorverhalten, das im Feld standhält – nicht nur im Labor. Der Wasserstoff-Gaslecksucher von Archigas ist zudem beständig gegen Feuchtigkeit und Kondensat und behält die Genauigkeit dort, wo Standardsensoren schnell ihre Werkskalibrierung verlieren.

Fordern Sie ein Angebot für Ihre Konfiguration an

Die Preisgestaltung hängt von der Modellvariante, dem Messbereich und den Integrationsanforderungen ab. Geben Sie Ihre Prozessparameter an, und wir erstellen innerhalb eines Werktags ein maßgeschneidertes Angebot.

Wasserstofflecksuche: TCD im Vergleich zu anderen Methoden

Elektrochemische und katalytische Sensoren sind auf die Gasdiffusion zum Messelement angewiesen, was eine Ansprechverzögerung von 5 bis 60 Sekunden mit sich bringt. Infrarotanalysatoren sind physikalisch nicht in der Lage, H₂ direkt zu messen, da das Wasserstoffmolekül keine IR-Aktivität aufweist. Das TCD-Prinzip beruht auf dem Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit zwischen Gasen: Wasserstoff besitzt etwa die 7-fache Wärmeleitfähigkeit von Luft oder Stickstoff.
Parameter
TCD (Archigas)
Elektrochemisch
Katalytisch
IR-Analysator
T90-Ansprechzeit
< 1 s
10…60 s
5…30 s
2…10 s
Betriebsdruck
Bis 200 barg
Typischerweise atmosphärisch
Typischerweise atmosphärisch
Typischerweise atmosphärisch
Feuchtigkeitseinfluss
Gering
Drift, Vergiftung
Drift
Kondensat auf der Optik
Gemischspezifische Kalibrierung
Ja (werkseitig)
Begrenzt
Begrenzt
Begrenzt
ATEX-Zone-1-Zertifizierung
Ja (TCD3000 SiA)
Selten
Selten
Selten
Am besten geeignet für
Inline-, kontinuierliche H₂-Leck- und Konzentrationsüberwachung; LEL/UEL-Alarm; arbeitet unter Druck & Feuchtigkeit
Tragbare/personenbezogene H₂-Detektoren im niedrigen ppm-Bereich
Bereichsüberwachung zu geringen Kosten
Open-Path- oder Spuren-H₂ in einigen F&E-Kontexten
Einschränkungen für H₂
Erfordert ein binäres oder quasi-binäres Gemisch für absolute Genauigkeit
Kurze Lebensdauer (1–2 Jahre); langsame Reaktion; beeinflusst durch Temperatur & Feuchtigkeit
Sensorvergiftung (Silikone, Schwefel); benötigt O₂; Drift; nicht inline-geeignet
Nicht geeignet für die direkte H₂-Messung (H₂-Molekül hat praktisch keine IR-Aktivität); hohe Kosten; begrenzte Installationsbasis für H₂
Unter den betrachteten Methoden ist TCD der einzige Ansatz, der alle für anspruchsvolle industrielle Umgebungen erforderlichen Eigenschaften vereint, in denen Inline-Messung, Betrieb unter Druck und das Fehlen eines Probenentnahmesystems nicht verhandelbar sind. Aus diesem Grund hat Archigas die TCD-Technologie als Grundlage sowohl für den TCD3000 SiA als auch für den TCD3000 Si gewählt.
Prof. Dr. rer. nat. habil. Friedemann Völklein
Prof. Dr. rer. Nat. habil. Friedemann Völklein
Hochschule RheinMain
Wissenschaftlicher Chefberater und Konstruktionsentwicklung
„In Projekten mit hohem Druck und variabler Feuchtigkeit stellten wir fest, dass Standard-Wasserstoffsensoren eine häufige Rekalibrierung erfordern. Die TCD-Analysatoren von Archigas lieferten ein stabiles Signal, selbst wenn sie direkt in einer Hochdruckleitung montiert waren, ohne Bypass. Dadurch konnten wir die Ansprechzeit unseres Wasserstoff-Lecksuchsystems von mehreren Sekunden auf den Sub-Sekunden-Bereich reduzieren.“

Industrielle Anwendungen des Wasserstoff-Leckdetektors TCD3000 SiA und TCD3000 Si

Wasserstoff-Gaslecksucher von Archigas werden in Prozess- und Laborumgebungen eingesetzt, die eine kontinuierliche Wasserstoff-Lecküberwachung im Arbeitsmedium erfordern. Jedes Anwendungsszenario beinhaltet den Einbau eines Wasserstoff-Gaslecksuchsystems direkt in den Prozesskreislauf, ohne Gasentnahme oder zusätzliche Probenaufbereitung.
Überwachung explosionsgefährdeter Bereiche von Elektrolyseuren
Überwachung des H₂-Crossovers auf der Sauerstoffseite der Membran und atmosphärischer Lecks im Inneren des Elektrolyseurgehäuses bei Arbeitsdrücken bis 200 barg. Die Zone ist als explosionsfähig klassifiziert und erfordert eine ATEX-Zone-1-Zertifizierung.
Brennstoffzellen-Prüfstände und FCEV-Fertigung
Lecksuche auf der Anodenseite, im Reformer und an Hochdruckanschlüssen. In geschlossenen Prüfkammern sammelt sich Wasserstoff oben an – der Sensor wird in Deckenhöhe montiert.
Wasserstoff-Tankstellen (HRS)
Kontinuierliche Lecküberwachung in Kompressoren, Zapfsäulen und Speicherbehältern, die bei 350/700 barg arbeiten. Verbindliche Einhaltung von ISO 19880-1 und ISO 19880-8.
H₂-Speicherung und -Transport
Überwachung von Gasbehältern, Tube-Trailern und Flüssigwasserstoff-Tankwagen. Die Abdeckung umfasst Randbereiche und den Zwischenraum der Tanks.
Wasserstoffbeimischung in Erdgasnetze
Erkennung von H₂-Lecks aus H₂/CH₄-Gemischen in Gasverteilnetzen, in denen Wasserstoff dem Erdgas beigemischt wird.
F&E / Katalysatorprüfung / Halbleiter
Lecküberwachung von Formiergas (5 % H₂ / 95 % N₂) in Reaktorleitungen und Prüfkammern. Eingesetzt in Forschungslaboren und in der Halbleiterfertigung.
Beschreiben Sie Ihre Prozessbedingungen – Druck, Gaszusammensetzung, Installationszone. Ein Archigas-Ingenieur erstellt innerhalb von 2–3 Werktagen eine Konfiguration und ein kommerzielles Angebot.

Installation & Integration

Einbaulage
Wasserstoff ist 14,37× leichter als Luft und sammelt sich unter den Decken von Räumen und Gehäusen. Für die Umgebungslecksuche muss der Sensor im oberen Teil des Raums installiert werden. Für die Inline-Überwachung in einer Rohrleitung wird die Einbaulage durch die Gasströmungsrichtung bestimmt.

Inline- vs. Umgebungsüberwachung
Für Prozessleitungen (Elektrolyseur, Kompressor, Speicherbehälter) wird der Sensor direkt über G 1/2″- oder NPT 1/2″-Anschlüsse in die Rohrleitung eingeschraubt. Für Raum- oder Gehäuseinstallationen wird eine Aufnahmekonfiguration verwendet — das Gas erreicht den Sensor durch Diffusion oder Belüftung, ohne aktive Probenahme.

Integration in das Steuerungssystem
Die digitale RS485-Schnittstelle (38400 Baud, 8 Datenbits) bietet die Anbindung an ein Steuerungs- oder Sicherheitssystem und überträgt Messdaten und Diagnoseinformationen. Ein USB-RS485-Konverter wird für die Verbindung mit einem PC verwendet.

Spannungsversorgung
24 V DC, Verbrauch unter 5 W. Empfohlenes Netzteil: Phoenix Contact STEP3-PS/1AC/24DC/0.63/PT.

Kalibrierung
Die Erstkalibrierung wird werkseitig für das spezifische Gasgemisch durchgeführt. Die Rekalibrierung vor Ort, alle 6 Monate, wird vom Anwender mit reinem H₂ oder dem Hintergrundgas (Luft oder N₂) durchgeführt. Die Kalibrierung wird über die RS485-Schnittstelle ohne Anhalten des Prozesses initiiert.

Testphase
Nicht im Standardlieferumfang enthalten. Auf Projektbasis verfügbar (von Fall zu Fall) und individuell abzustimmen.

Benötigen Sie Unterstützung bei der Integration?

Die Einbettung eines TCD-Sensors in eine bestehende Leitung erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung von Druck, Gastemperatur, Zusammensetzung des Hintergrundgemisches, Installationszone und weiteren Faktoren. Kontaktieren Sie einen Archigas-Ingenieur, und wir definieren die richtige Konfiguration für Ihr Prozessschema.
Tom Burkard
Archigas-Ingenieur
Tom Burkard

Kunden und Partner

Lira

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Bei der Auswahl eines Wasserstoff-Leckdetektors sind die wichtigsten zu berücksichtigenden Faktoren der Systemdruck, der erforderliche Messbereich, die Zusammensetzung des Hintergrundgases und die Betriebsumgebung. Für Standardanwendungen ist der TCD3000 Si die optimale Wahl. Für anspruchsvollere Bedingungen wie Drücke bis 200 barg, feuchte Umgebungen oder hohe Explosionsgefahr – sollte der TCD3000 SiA mit ATEX-Zone-1-Zertifizierung in Betracht gezogen werden. Archigas bietet eine individuelle Werkskalibrierung für Ihr spezifisches binäres Gasgemisch.
Die Preisgestaltung hängt von der Modellvariante, dem Messbereich, den Anforderungen an die Bereichsklassifizierung und den Integrationsparametern ab. Die Kosten werden individuell auf Grundlage der Projektspezifikation berechnet.
Ja. Die T90-Ansprechzeit von

Muss der Prozess für die Installation gestoppt werden?

Das Wasserstoff-Lecksuchgerät wird in eine Standardverschraubung (G 1/2″ oder NPT 1/2″) eingeschraubt. Vor der Montage ist es erforderlich, den Installationsabschnitt lokal zu entspannen.

Wann versagen standardmäßige Methoden der Wasserstofflecksuche?

Beim Aufbau eines Wasserstoff-Gaslecksuchsystems unter hohem Druck, in einer feuchten Umgebung oder in einem explosionsgefährdeten Bereich weisen herkömmliche Ansätze inhärente konstruktive Grenzen auf: katalytische Sensoren verlieren bei Kontakt mit Sulfiden und Silikonen an Empfindlichkeit; elektrochemische Sensoren sind nicht für überatmosphärischen Druck ausgelegt und degradieren innerhalb von 1–2 Jahren; optische Sensoren können H₂ in einem methanhaltigen Gemisch nicht unterscheiden. Unter diesen Bedingungen bleibt TCD die einzige Methode, die für die kontinuierliche Inline-Überwachung ohne zusätzliche Infrastruktur geeignet ist.

Wie oft ist eine Wartung erforderlich?

Das empfohlene Rekalibrierungsintervall beträgt alle 6 Monate und wird vom Anwender durchgeführt.

Erhalten Sie eine Konfiguration für Ihre Anwendung

Ingenieurberatung zur Modellauswahl, Kalibrierung für Ihr Gasgemisch und zu den Bedingungen der Systemintegration.