‘We hebben de eerste gecertificeerde, ultrasone waterstof-flowmeter ontwikkeld’

De interesse in waterstofgedreven alternatieven voor fossiele energie is door de snel gestegen prijzen voor aardgas en olie sterk gegroeid. Daarmee ook de behoefte aan betrouwbare flowmeters voor uitbreiding van het waterstofnetwerk. Immers, langeafstandstransport vereist continue, nauwkeurige metingen, net als bij aardgas. De keuze in specifieke flowmeters voor waterstof is echter nog beperkt. Dit komt door de ontwikkelingen in de waterstofmarkt de afgelopen jaren. Hooggespannen verwachtingen werden niet waargemaakt. Na een piek in 2021 daalde de wereldwijde productie. Pas sinds 2025 klimt de markt weer uit het dal. Producenten van meet- en regeltechniek waren daarom minder geneigd te investeren in de vereiste technologie. Een flowmeter voor waterstof ontwikkelen is namelijk een R&D-traject op zich en behoorlijk kostbaar. “Het is niet simpel een kwestie van het even aanpassen van een aardgasmeter”, zegt hoofd productie Moritz Siegfried van Endress+Hauser SICK. “Maar aangezien we groot zijn in custody-transfermetingen van aardgas en LNG, ligt het voor de hand hetzelfde te doen voor waterstof.” Met custody-transfermetingen, ofwel fiscale metingen, doelt Siegfried op flowmetingen op het moment dat een fluïdum van leverancier naar afnemer gaat, op basis waarvan gefactureerd en belasting afgedragen wordt.

Ultrasoon waterstofflowmeter

Zo geschiedde. Achter de schermen werkt Endress+Hauser nu al een aantal jaar samen met nationale en EU-waterstofprojectgroepen en -consortia. En met resultaat, zo bleek tijdens het Endress+Hauser Global Forum in april 2026, waar Siegfried een primeur had: “Met een klein team hebben we als eerste ter wereld een gecertificeerde waterstof-flowmeter ontwikkeld.” Het gaat om de FLOWSIC 610. Dit is een ultrasone flowmeter, geschikt voor continumeting van processen. “Belangrijk, want onze afnemers in de waterstoffabrieken ontberen ook data om te meten. Kalibratietesten met deze flowmeter laten een onzekerheid zien van slechts 0,1 procent, beter dan verwacht.”

Totaal nieuw ontwerp

Het ontwikkelingstraject was uitdagend, alle ervaringen met de productie van flowmeters voor aardgas en LNG ten spijt. “Je kunt niet veel met een aardgasmeter als je waterstof wilt meten”, verklaart Siegfried. “Waterstof heeft namelijk heel andere eigenschappen dan methaan. Een waterstofmolecuul is 8 keer zo licht, heeft slechts een derde van de energie-inhoud van aardgas en afwijkende akoestische eigenschappen. De geluidsgolf voor waterstof is zo’n 3 keer die voor aardgas, waardoor er niets meer te meten valt. Je signaal valt weg. We hebben het hele ontwerp opnieuw moeten uitvinden om een goed akoestisch signaal te krijgen.”

Voor custody transfer-metingen

Voor deze meter zijn volledig nieuwe waterstof-transducers ontwikkeld, specifiek ontworpen voor de zeer hoge geluidssnelheid van waterstof. Daarnaast is speciaal ontwikkelde elektronica toegepast, in combinatie met vernieuwde productie- en testprotocollen. De ultrasone flowmeter is beschikbaar voor leidingdiameters van DN50 tot DN400 en is MID-goedgekeurd voor custody transfer-metingen van 100% waterstof. Voor inbedrijfstelling en service kan de meter zowel bedraad als draadloos via Bluetooth worden benaderd, terwijl monitoring van procesdata via de beschikbare interfaces en systemen op afstand kan plaatsvinden. De FLOWSIC610 is ontworpen voor een breed toepassingsgebied binnen waterstofnetwerken. Afhankelijk van de uitvoering is hij inzetbaar bij drukken van 16 tot 100 bar(a), met een optionele uitbreiding tot 8 bar(a), en debieten die afhankelijk van de leidingdiameter lopen van enkele m³/uur tot meer dan 25.000 m³/uur.

Met optie voor zuiverheidsmetingen

Voor transport van waterstof in pijpleidingen gelden strenge eisen aan de gaszuiverheid, die kunnen oplopen tot 99,98 mol%. Een mogelijkheid is de meter uit te rusten met een optie voor de realtime monitoring van de waterstofzuiverheid op basis van de gemeten geluidssnelheid. Wanneer ingestelde grenswaarden worden overschreden, genereert het systeem automatisch een alarm richting de controlekamer. Deze functionaliteit biedt uitkomst in toepassingen waar gaschromatografische analyse niet mogelijk is, of waar extra redundantie gewenst is. Daarmee kan de zuiverheidsmeting zowel dienen ter procesbewaking als ter validatie en back-up van bestaande analyzers, zodat de geleverde waterstof blijft voldoen aan de afgesproken specificaties.

Investeringen in de waterstofeconomie

Endress+Hauser sorteert met deze ultrasone flowmeter voor op een waterstofmarkt die zich de komende jaren verder zal ontwikkelen. De situatie met de Straat van Hormuz zou daarbij weleens als vliegwiel kunnen werken. Krijgt de markt voor groene (vooral wind en zon) en blauwe waterstof (van niet-klimaatneutrale, industriële bron) eindelijk vleugels, nu de roep om energieonafhankelijkheid binnen Europa steeds luider klinkt? Daarvoor ogen de door de EU voorgenomen investeringen in de waterstofeconomie – nog van voor de afsluiting van de Straat van Hormuz – in het licht van de huidige situatie te mager. Geprognosticeerd is dat er vanaf 2027 tot 2031 tussen de 1000 en 3000 km pijpleiding per jaar in Europa bijkomt. Het jaar 2030 springt eruit met ruim 19.000 extra pijpkilometers. Duitsland trekt er relatief hard aan met vanaf volgend jaar zo’n 1500 kilometer leiding per jaar (10 keer zo veel als de afgelopen jaren), grotendeels uit ombouw van bestaande leidingnetwerken. Aardgasleidingen geschikt maken voor waterstof is namelijk de goedkoopste en snelste manier om het waterstofnetwerk versneld uit te breiden. Met die uitbreiding van waterstofnetwerken zal de behoefte aan veldinstrumentatie voor het meten van de waterstofflow navenant groeien.