Sie messen den Druck von Gasen oder Flüssigkeiten und werden zu Abermillionen verbaut. «Drucksensoren befinden sich überall, wo man es sich vorstellen kann, und manchmal auch dort, wo man es sich nicht vorstellt», sagt Henry Weissbach, F+E-Leiter von Huba Control.

Der Hauptmarkt von Huba Control ist die Klimatechnik. Zu den Grosskunden zählen etliche führende Wärmepumpenhersteller. Die Produkte aus Würenlos kommen aber auch in hydraulischen Maschinen, Tanks oder Deichanlagen zum Einsatz.

Im Innern der Sensoren befindet sich eine Membran mit vier elektrischen Widerständen. Wird sie gestaucht oder gedehnt, übersetzen die Widerstände Druckänderungen in Spannungsdifferenzen. Produziert werden die Teile im so genannten
Dickschichtverfahren. Die elektrischen Strukturen werden auf ein Stahlsubstrat gebracht und mit einem Schutzglas abgedeckt. Während des Fertigungsprozesses durchlaufen sie mehrere Einbrände mit Maximaltemperaturen von 850
Grad.

«Als Substrate nutzen wir seit Jahren eine Auswahl von ferritischen Stählen», erklärt Weissbach. Das Material ist allerdings schlagempfindlich, was dem Einsatz in Baumaschinen ohne weitere Vorkehrungen Grenzen setzt.

Eine vom HTZ finanzierte Machbarkeitsstudie mit dem Institut für Produkt- und Produktionsengineering der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW lotete deshalb die physikalischen Eigenschaften von alternativen ferritischen Stählen aus. Getestet wurde insbesondere, wie sich die Werkstoffkandidaten im Brennofen bei knapp 1000 Grad verhalten. Dafür entwickelte das Team von Anja Buchwalder, der Teamleiterin Werkstoffwissenschaften an der FHNW, massgeschneiderte Analyse-Tools.

Eine erste Optimierung der Stahlsubstrate wird Mitte 2025 abgeschlossen sein. Langfristiger angelegt ist ein Projekt mit der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW. «Es geht um den Einstieg in die boomende Wasserstoffökonomie», erklärt Henry Weissbach.

Wasserstoff ist bei Umgebungstemperatur gasförmig. Für Transport und Lagerung wird es deshalb verdichtet. In einem Tanklastwagen zum Beispiel herrscht ein Druck von rund 700 Bar; und weil der Gesetzgeber eine Sicherheitsmarge verlangt, sind die Fahrzeuge für einen maximalen Druck von über 1000 Bar ausgelegt. An sich ein klarer Fall für Huba Control. «Doch leider verspröden ferritische Stähle im Kontakt mit H₂», erklärt Marco Romanelli, der zuständige Technologieexperte des HTZ. Deshalb unterstützte er Huba Control bei der Einreichung eines Förderantrags beim Forschungsfonds Aargau und holte die ZHAW ins Boot. 

In den Labors des Institute of Materials and Process Engineering der ZHAW wurden nun die Voraussetzungen erforscht,  unter denen sich wasserstoffunempfindliche Chrom-Nickel-Stähle als Substrate für Drucksensoren nutzen lassen. In Würenlos ist unterdessen ein H2-Druckmesser mit Explosionsschutz in Arbeit, ausgelegt für stationäre Wasserstofftanks.

Technologisch gehört Huba Control zur Weltspitze. Das Unternehmen investiert jährlich sieben Millionen Franken – fünf Prozent des Umsatzes – in Forschung und Entwicklung. Zu Henry Weissbachs Team zählen rund 40 Naturwissenschaftlerinnen und Ingenieure. «Wir sind gut ausgestattet», kommentiert der Chef. Doch die Zusammenarbeit mit dem HTZ, beziehungsweise mit externen Knowhow-Trägern wie den Schweizer Hochschulen oder der deutschen Fraunhofer-Gesellschaft, möchte er nicht missen. Im Gegenteil: «Wir müssen in Zukunft noch viel mehr kollaborativ forschen und entwickeln.»