Nieuwe rol voor gasdetectie in de energietransitie

Waar gasdetectie voorheen een relatief eenvoudige veiligheidsvoorziening was, groeit dit uit tot een steeds belangrijker onderdeel van de totale veiligheids- en bedrijfsstrategie. De 'nieuwe gassen' zijn immers niet alleen brandbaar of explosief, maar kunnen ook giftig of verstikkend werken. Er worden daarom nieuwe detectiemethoden ontwikkeld, waarmee nieuwe risico's vroegtijdig te herkennen en automatisch te beheersen zijn. Tegelijk leveren deze methoden betrouwbare informatie voor veiligheid, onderhoud en bedrijfscontinuïteit.

ing. Marjolein de Wit-Blok - 15 oktober 2026

Nu de energietransitie brandstoffen zoals waterstof, ammoniak, methanol en biogas introduceert, ligt de nadruk bij gasdetectie en veiligheid niet louter op de detectie van brandbare gassen en het voorkomen van brand en explosies. Veel nieuwe aandacht is er voor de gezondheidsrisico's. Daarbij wordt het risicobeeld complexer, omdat de gassen anders zijn, maar ook omdat de context waarin deze gassen worden toegepast verandert. Denk bijvoorbeeld aan grootschalige waterstofproductie en opslag, biogasinstallaties en batterij-energieopslag.

Dit betekent dat er een goede analyse moet worden uitgevoerd die uitwijst wat de specifieke risico's zijn en welke combinatie van detectietechnologie, systeemarchitectuur, alarmfilosofie en integratie daarbij hoort.

Nieuwe gassen en hun risico's

Vooral waterstof en ammoniak zijn als energiedragers relatief nieuw. Biogas is al langer bekend, maar de rol ervan is sterk aan het groeien door de energietransitie. Elk gas kent zijn eigen specifieke risico's die een tijdige detectie belangrijk maakt.

Waterstof

Waterstof (H₂) is niet giftig, maar wel zeer brandbaar en explosief door de lage ontstekingsenergie. Daarbij komt dat het kleur- en geurloos is en dat de waterstofvlam bij daglicht moeilijk zichtbaar kan zijn. Bovendien bevat waterstof geen koolstof, waardoor dit niet te detecteren is met detectiesystemen die zijn ontwikkeld voor de detectie van conventionele koolwaterstofbranden.

Ammoniak

Ammoniak (NH₃) speelt in de energietransitie een rol als potentiële bron voor de productie van waterstof. Detectie is van belang, omdat ammoniak een giftig gas is dat de ademhaling kan aantasten en daarnaast ook blindheid, longletsel en bevriezing kan veroorzaken. Gevaarlijke blootstelling kan al optreden bij concentraties die ver onder het ontvlambaarheidsbereik liggen, wat betekent dat bescherming van personeel en vroegtijdige lekdetectie cruciale aandachtspunten zijn. Bij hoge temperaturen kan ammoniak ontleden in een brandbaar gas, waterstof en giftig stikstofdioxide. Bij een concentratie van meer dan 15 vol% in de lucht kan het ontbranden en vormt het explosiegevaar.

Biogas

Biogas introduceert weer een ander risicoprofiel, omdat het een mengsel is van hoofdzakelijk methaan (CH₄) en koolstofdioxide (CO₂), en mogelijk ook waterstofsulfide (H₂S) bevat. Dit leidt tot een combinatie van risico's. Methaan geeft immers kans op explosies bij een concentratie van ongeveer 4,4–17 vol%, terwijl waterstofsulfide vooral een toxisch risico is. Het zeer giftige gas kan al bij een lage ppm-concentratie schadelijk zijn voor de gezondheid. Bij hogere concentraties kunnen deze gassen bovendien zuurstof verdringen, wat leidt tot verstikkingsgevaar in besloten ruimtes.

Een universele gasdetector bestaat niet, waardoor een combinatie moet worden gebruikt die past bij het gas zelf, het proces en de omgeving

Biogas geeft hiermee haarfijn aan dat gasdetectie in het kader van de energietransitie vraagt om een diversiteit aan detectoren. Een universele variant bestaat niet, waardoor een combinatie moet worden gebruikt die past bij het gas zelf, het proces en de omgeving.

Waar ammoniak bijvoorbeeld voorkomt in de chemische industrie, scheepvaart (voortstuwing) en havens, is waterstof vooral een gas in de (petro)chemie en opkomende in de staalindustrie. Bovendien is het bij uitstek geschikt om overtollige elektrische energie op te slaan en wordt het steeds meer gebruikt als brandstof in voer- en vliegtuigen, of voor verwarmingsdoeleinden. Biogas is vooral terug te vinden in de agrarische sector, bij afvalwaterzuiveringsinstallaties en in de afvalverwerkingsindustrie.

Detectiemethoden en hun uitdagingen

Afhankelijk van het risico worden gassen gedetecteerd op ppm-niveau (parts per million) voor personenbescherming, of op LEL-niveau (Lower Explosion Limit) voor de bewaking van explosierisico's. In veel toepassingen ligt de focus op personenbescherming, omdat schadelijke gezondheidseffecten al kunnen optreden bij concentraties die ver onder de explosiegrens liggen. In andere situaties ligt de nadruk op explosierisico's; afhankelijk van de specifieke toepassing en situatie worden beide aspecten gecombineerd.

Bij de keuze van een detector moet niet alleen rekening worden gehouden met het te detecteren gas, maar ook met het meetbereik, kruisgevoeligheid, omgevingscondities, de locatie van de detector, responstijd, certificering en de integratie met het veiligheidssysteem. Omdat de gassen lichter zijn dan lucht, is het belangrijk om de gasdetector hoog (tegen het plafond) te monteren, om een vroegtijdige detectie mogelijk te maken.

Waterstofgas en ammoniak

Voor het detecteren van lagere concentraties waterstof (tot 3.000 ppm) worden elektrochemische sensoren ingezet die op ppm-niveau detecteren. Conventionele IR-absorptie voor koolwaterstoffen is hier niet geschikt, omdat het molecuul waterstof de infraroodstraling niet op dezelfde manier absorbeert. Bij hogere concentraties treedt explosierisico op, waarvoor katalytische sensoren worden toegepast. Deze sensoren detecteren de aanwezigheid van brandbaar waterstofgas in functie van de explosiegrens (LEL) en zijn in staat dit vroegtijdig te doen.

Ook detectoren op basis van geluid zijn in te zetten. Deze detecteren het geluid van een (waterstof)lek en zijn geschikt voor toepassingen rond leidingen of tanks onder druk. Bij een (klein) lek zal er een ultrasoon geluid worden geproduceerd dat wordt opgepikt door de sensor, terwijl het menselijk oor dit niet kan waarnemen.

Tot slot bestaan er ook specifieke uv-waterstofvlamdetectoren. Deze detectoren zorgen ervoor dat vlammen worden gedetecteerd nog voor ze effectief aanwezig zijn.

Voor ammoniak zijn specifieke koelgasdetectoren in te zetten die concentraties tot 2.000 ppm meten. Voor hogere concentraties is het mogelijk om over te stappen naar infrarooddetectoren.

Biogas

Omdat biogas een mix is van verschillende gassen, vereist de detectie ervan drie gelijktijdige, elkaar beïnvloedende metingen.

Methaan (CH₄) en koolstofdioxide (CO₂) vormen samen zo'n 90–100% van het gasmengsel. Beide componenten worden gemeten met infraroodtechnologie (IR). Dit maakt betrouwbare metingen van lage concentraties in ppm tot hoge concentraties in vol% mogelijk. Een belangrijke uitdaging bij biogasmetingen is de hoge vochtigheidsgraad. Doordat biogas vaak verzadigd is met waterdamp kan de meting vals-laag uitvallen. Een correcte conditionering van het gas is daarom belangrijk om betrouwbare metingen te garanderen.

De H₂S-meting is bij biogas het meest uitdagende onderdeel: het gas is corrosief voor sensoren en moet zowel in zeer lage als in zeer hoge concentraties nauwkeurig worden gemeten. Bij een concentratie boven 100 ppm verlamt het verder de menselijke reukzenuw, waardoor mensen het gevaar niet meer kunnen opmerken wanneer het echt kritiek wordt.

Onderhoud van gasdetectiesystemen
Ontwerp het correct, integreer het correct, stel het correct in bedrijf en onderhoud het correct. Dit laatste is een belangrijke aanvulling. De betrouwbaarheid en daarmee de veiligheid van een gasdetectiesysteem wordt namelijk niet alleen bepaald door de selectie, aanschaf en installatie. Wanneer een systeem niet wordt onderhouden, kan het gebeuren dat alles veilig lijkt omdat het systeem geen alarm geeft. Echter: ook sensorelementen verouderen. Ze kunnen gaan driften, vervuild of vergiftigd raken en hun prestaties kunnen worden beïnvloed door de specifieke omgevingsomstandigheden. Daarom zijn periodieke inspectie, functionele tests, kalibratie met het juiste gecertificeerde kalibratiegas en vervanging volgens de voorschriften van de fabrikant en de daadwerkelijke conditie van de sensor essentieel.

Technologische ontwikkelingen

Op zich is met de huidige beschikbare techniek de detectie van de 'nieuwe gassen' prima te doen, maar uiteraard vinden er ook de nodige ontwikkelingen plaats. Onder meer de levensduur heeft de aandacht, omdat sensoren vaak maar een beperkt aantal jaar meegaan. Verder ligt een focus op miniaturisering en het verder verbeteren van de gevoeligheid van de sensoren.

Ook worden er nieuwe technologieën ontwikkeld, zoals Molecular Property Spectrometer (MPS)-sensoren die verschillende soorten gas kunnen herkennen. Deze sensoren zijn relatief nieuw, kunnen niet vergiftigd raken en hebben en lange levensduur. Daarentegen zijn de aanschafkosten relatief hoog en zijn ze niet voor elk brandbaar gas toe te passen.

Digitalisering

Uiteraard speelt ook digitalisering een rol. Digitale communicatieprotocollen (HART, Modbus, Profinet) maken eenvoudig devicebeheer mogelijk en ondersteunen de integratie van sensoren in bestaande besturingssystemen van de eindgebruiker. Ook ondersteunt het een draadloze, intrinsiek veilige monitoring als aanvulling op bekabelde, vaste detectie.

Op deze manier zijn ook moeilijk bereikbare locaties te monitoren en is de conditie van kritische assets continu op te volgen. Afwijkingen zijn vroegtijdig te detecteren en op te lossen, waarmee mogelijk stilstand en in dit geval vooral ook gevaarlijke situaties zijn te voorkomen.

Detectiesensoren kunnen bovendien een bijdrage leveren aan voorspellend onderhoud. Want hoewel de sensoren vaak worden beschouwd als laatste veiligheidslaag, kunnen correct gekalibreerde en geïntegreerde detectoren kleine of zich ontwikkelende lekkages detecteren vóór deze uitgroeien tot een ernstig veiligheidsincident.

Als een kleine, terugkerende gasconcentratie bijvoorbeeld wijst op slijtage of verslechtering van een afdichting of pakking, kan onderhoud de oorzaak onderzoeken voordat de storing kritiek wordt. Wanneer deze gegevens goed worden geregistreerd en geanalyseerd, kunnen onderhoudsintervallen en inspectiestrategieën voor vergelijkbare apparatuur mogelijk worden verbeterd.

Bedrijfsstrategie

De verwachting is bij alle partijen die aan dit artikel hebben meegewerkt dat gasdetectie steeds meer onderdeel zal worden van een intelligente omgeving voor veiligheid en assetmanagement. De tijd dat een alarmsysteem 'standalone' functioneert, ligt hiermee langzaam achter ons.

Daarbij wordt opgemerkt dat klanten steeds proactiever worden. Zij zien veiligheid niet langer uitsluitend als een kwestie van het naleven van voorschriften, maar begrijpen steeds beter dat een goed ontworpen veiligheidssysteem mensen, bedrijfsmiddelen, bedrijfsvoering en continuïteit beschermt. Tegelijkertijd leggen toezichthouders, classificatiebureaus en andere stakeholders steeds meer nadruk op compliance, documentatie en onderhoud.

Wat de kennis betreft, kan het beter. Bedrijven informeren bijvoorbeeld regelmatig naar de wettelijke verplichtingen die voor hen gelden. Of ze kopen een willekeurig systeem aan, zonder zich te realiseren dat elk gas verschillend is en een eigen detectieoplossing vraagt. Daarin zijn dus zeker nog mogelijkheden voor verbetering.

Met medewerking van Consilium, Dräger, Henkel en Neohance