Wasserstoff wird seit langem in industriellen Prozessen sicher genutzt. Bei der Entwicklung von neuen wasserstoffbetriebenen Energiesystemen müssen frühzeitig H2-spezifische Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Ziel muss sein, den Endverbraucher von der Technik zu entlasten und ihm ein sicheres und praktisches Endprodukt anzubieten. Zu umständliche Sicherheitsvorkehrungen und ein hohes Sicherheitsrisiko würden zu Akzeptanzproblemen führen. Das Institut für Kern- und Energietechnik des Forschungszentrums Karlsruhe beschäftigt sich seit 15 Jahren mit der Sicherheit beim Umgang mit Wasserstoff. Es wurde eine systematische Analyseprozedur entwickelt, die aus der Kombination numerischer Simulation und Verifikationsexperimenten besteht. Damit können Gefahrenpotenziale identifiziert und effektive Gegenmaßnahmen zur Risikominderung eingesetzt werden. In dem Beitrag wird eine numerische Simulation beschrieben. Speziell dafür wurde das Programm Gasflow entwickelt, mit dem die Ausbreitung von Wasserstoff berechnet werden kann. Es wird ein Anwendungsbeispiel für die Wasserstoffausbreitung in einer Garage (Leckagerate 0,34 g/s, Freisetzungsdauer 100 s) vorgestellt und beschrieben. Mit numerischer Simulation könnte die Position von H2-Sensoren optimiert oder Gegenmaßnahmen wie Zwangsbelüftung bewertet werden. Die numerischen Simulationen werden von Experimenten begleitet, um die Validationsbasis für die Rechenprogramme zu verbessern. Zugleich wird auch Grundlagenforschung betrieben, um etwa Verbrennungsmechanismen und Flammenausbreitung bei schneller Deflagration oder Detonation zu untersuchen. Dazu wird ein Beispiel vorgestellt. Es handelt sich um die experimentelle Untersuchung der Unterschiede zwischen Wasserstoff, Methan und Propan bei der Verbrennung in teilversperrten Geometrien. Es zeigte sich, dass Wasserstoff in einem sehr viel höheren Konzentrationsbereich schnelle Verbrennungsformen mit hohen Drücken und hohem Schadensmaß erreichen kann als die untersuchten Kohlenwasserstoffe. Zum Schluss wird das Wasserstoff-Technikum des Forschungszentrums Karlsruhe vorgestellt, in dem diese Versuche stattfinden.
Sicherheitsaspekte. Anforderungen an eine künftige Wasserstoffwirtschaft
BWK. Das Energie-Fachmagazin ; 55 , 10 ; 18-19
2003
2 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Energiewende und Wasserstoffwirtschaft
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