Erdgassensorik zur Leckageüberwachung in Gebäuden

Erdgas ist ein wichtiger Energieträger, der aufgrund seiner Umweltverträglichkeit und Verfügbarkeit einen immer größeren Anteil bei der Energieversorgung einnimmt. Sowohl in privaten Haushalten als auch in öffentlichen Gebäuden wird daher bevorzugt Erdgas zur Wärmeerzeugung eingesetzt. Obwohl die technischen Voraussetzungen für die Erdgasanwendung auf einem hohen Sicherheitsstandard basieren, kommt es immer wieder zu Explosionen in Gebäuden, die dann zu einem hohen Personen- und Sachschaden führen. Es liegt daher nahe, zusätzliche Überwachungseinrichtungen zu schaffen, mit denen vor gefährlichen Erdgaskonzentrationen (UEG = Untere Explosionsgrenze 0.5 Vol.-% Methan) gewarnt wird.

In industriellen Anlagen sind solche Überwachungseinrichtungen seit vielen Jahren Pflicht und gehören zum allgemein anerkannten Standard. In der Gebäudetechnik hat sich dieser Standard aus Kostengründen bisher nicht durchgesetzt. Fotometrische Sensorverfahren eignen sich prinzipiell für diese Aufgabe sehr gut, doch sind die Herstellungskosten in der Regel hoch, da die optischen Einzelkomponenten (Strahler, Filter, Detektor, Referenzdetektor, Küvette, Abbildungsoptik,…) sehr teuer sind.

Es wurde daher ein vollkommen neuartiges Konzept verfolgt, mit dem die Vorteile einer optischen Gassensorik bei gleichzeitigen Kostenersparungen erreicht werden konnten. Ein wesentlicher Ansatzpunkt liegt in der fertigungstechnischen Ausbildung des Sensoraufbaues. Der Sensor wird durch ein Spritzverfahren in Kunststoff hergestellt und ist somit sehr kostengünstig auch für die Massenanwendung herstellbar. Die interne Strahlungsreflexion wird durch eine metallische Beschichtung realisiert, die ebenfalls für eine Massenproduktion geeignet ist. Im Vergleich zu den konkurrierenden Halbleitergassensoren ist die Langzeitstabilität wesentlich besser und die Neigung zu Fehlalarmen drastisch reduziert worden.