Bei Wasserstoff als Energieträger muss auch die Sicherheit bei der Nutzung gewährleistet sein. Die prinzipiellen Vorgänge bei Störfällen mit Wasserstoff sind gut verstanden. Für die theoretische Analyse des Wasserstoffverhaltens wurde im Forschungszentrum Karlsruhe eine durchgehend deterministische Methode entwickelt, in der unter Einsatz von dreidimensionalen Simulationsprogrammen die Gemischbildung, das Risikopotenzial, die schnellstmögliche Verbrennungsform und die strukturmechanischen Konsequenzen berechnet werden. Zusätzlich wurden in einem Wasserstoff-Versuchszentrum Versuche zur Wasserstofffreisetzung und -verbrennung durchgeführt. Wasserstoff kann in einem 160 m3 großen Prüfstand unter kontrollierten Strömungsbedingungen aus einer zu prüfenden Apparatur freigesetzt und seine Verteilung im Raum gemessen werden. In 2 großen Versuchsbehältern können Szenarien mit hochenergetischen Verbrennungsabläufen untersucht werden. Wasserstoff wird in der Industrie bereits in großen Mengen hergestellt und verbraucht. Es gibt daher bereits sichere und langfristig erprobte Transporttechniken für flüssigen und gasförmigen Wasserstoff. Wegen der geringen Dichte sind die Nettoladungen von H2 beim LKW-Transport sehr gering. Wasserstoff wird auch bereits risikolos und ohne große Verluste in Stahlpipelines transportiert. Für Fahrzeugtanks sind Systeme mit 800 bar Speicherdruck in der Entwicklung. Das DLR entwickelt mit der Industrie eine Brennstoffzellen-Energieversorgung. In dem Projekt wurde ein Wasserstoff-Sicherheitskonzept für Fahrzeuge entwickelt, bestehend aus 4 gasdichten Wasserstoffzonen mit nicht verschließbaren Öffnungen an der höchsten Stelle des Raumes. Die Leitung aus diesen Zonen haben H2-Detektoren, die mit der Notausschaltung des Fahrzeugs verbunden sind. Die Gasableitungen sind elektrisch leitfähig und mit der Fahrzeugmasse verbunden. Das DLR betreibt auch einen Prüfstand für Brennstoffzellensysteme für Untersuchungen zum dynamischen Verhalten von Brennstoffzellensystemen. In einem internationalen Konsortium werden Sicherheitsaspekte von Wasserstoff systematisch untersucht: Ziel ist die Ableitung von wirkungsvollen Schutzmaßnahmen und die Bereitstellung von grundlegenden Daten für H2-Standards und Regelwerke. Insgesamt ist zu erwarten, dass der Energieträger Wasserstoff auch bei einer breiten Markteinführung sicher genutzt werden kann, wenn man seine spezifischen Eigenschaften berücksichtigt.
Wasserstofftechnik - Forschung für Sicherheit und Transport
2004
6 Seiten, 8 Bilder
Conference paper
German
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