Wasserstoffsensoren basierend auf organisch gemischten Halbleitern
Die Wasserstoffwirtschaft gilt national und international als Schlüsseltechnologie für die Erreichung der Treibhausgasneutralität bis 2050. Ob in der Elektromobilität, der grünen Stahlproduktion oder perspektivisch in der Luftfahrt: Wasserstoff ermöglicht klimafreundliche Alternativen zu fossilen Energieträgern. Doch mit dem Ausbau der Infrastruktur wachsen auch die sicherheitstechnischen Herausforderungen. Wasserstoff ist hochentzündlich und metallische Werkstoffe können durch Versprödung ihre strukturelle Integrität verlieren.
Um diesen Risiken zu begegnen, braucht es neue Sensorsysteme, die nicht nur Leckagen frühzeitig erkennen, sondern auch die mechanische Stabilität von Materialien überwachen. Genau hier setzt das Projekt Hydros an: Es entwickelt hochintegrierte Sensorlösungen für die Überwachung von Wasserstoffinfrastrukturen, basierend auf organischen elektrochemischen Transistoren (OECTs) und gemischten organischen Halbleitern.
Die organischen Materialien bieten nicht nur technische Vorteile, sondern auch ökologische: Sie ermöglichen kostengünstige Fertigungsprozesse, sind potenziell besser recycelbar und reduzieren den Materialeinsatz im Vergleich zu konventionellen Sensorlösungen. Damit tragen sie zur Ressourcenschonung und zur Minimierung von Umweltbelastungen bei.
Durch die Kombination mit Ultraschallsensorik entsteht ein hybrides System, das sowohl chemische als auch mechanische Veränderungen detektieren kann. Die Integration auf flexiblen Substraten und die drahtlose Auslesbarkeit ermöglichen eine vielseitige Anpassung an unterschiedliche Materialien und Oberflächen.
Ein besonderer Fokus liegt auf der Miniaturisierung der Sensoren: Sie sollen so kompakt gestaltet werden, dass sie auch in kleinen Bauräumen, auf komplexen Oberflächengeometrien und in schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt werden können. So wird erstmals ein hochsensibles Monitoring von Wasserstoff-Leckagen und struktureller Integrität unter realen Einsatzbedingungen möglich – ein entscheidender Schritt für die sichere und nachhaltige Skalierung der Wasserstoffwirtschaft.
