26.07.2016, 09:44 Uhr

Energiewende: Wie der Einsatz von Wasserstoff sicherer wird

Freiburg - Regenerativ erzeugter Wasserstoff spielt als Speicher in der Energiewende eine bedeutende Rolle. Am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM startet jetzt ein Projekt über den Einfluss von Wasserstoff auf die Sicherheit von Erdgasrohrleitungen. Dabei gilt es, ein besonderes Problem zu lösen.

Wasserstoff gewinnt im Rahmen der Energiewende als Speichermedium zunehmend an Bedeutung, um Schwankungen auszugleichen, die beim Energieverbrauch und bei der Energieproduktion entstehen. Damit Wasserstoff seine Stärke als Energiepuffer ("Power-to-Gas") entfalten kann, ist unter anderem eine zuverlässige und sichere technische Infrastruktur aus Rohrleitungen und Anlagentechnik nötig.

Problem der Wasserstoffversprödung

Ein Problem des Einsatzes von Wasserstoff ist es, dass die Festigkeit und Zähigkeit von Werkstoffen herabgesetzt wird. Das kann zu einem spontanen oder auch zeitlich verzögerten Versagen von Komponenten führen. Bei der "Wasserstoffversprödung" dringt atomarer Wasserstoff in das Gefüge von Metallen ein und schwächt die atomaren Bindungen, was zu Rissen und zu Brüchen führen kann.

Neues Überwachungssystem PIMS

Gemeinsam mit Partnern entwickelt das Fraunhofer IWM nun ein Auslegungs-, Bewertungs- und Überwachungssystem PIMS (Pipeline Integrity Management System). Das Institut erhält dafür eine Förderung von rund einer Million Euro im Rahmen des Projekts Hypos (mit HYPOS = Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany), dessen Laufzeit vier Jahre beträgt.

Werkstoffforschung im Vordergrund

Im Rahmen des Projektes wird nicht nur die Eignung der verbauten Werkstoffe analysiert, sondern auch untersucht, wie kritisch mögliche Vorschädigungen aus dem bisherigen Betrieb der bestehenden Rohre für die sichere Bewirtschaftung mit Wasserstoff sind. Dazu entstehen am Fraunhofer IWM in Freiburg derzeit neue Versuchseinrichtungen, die Festigkeitsuntersuchungen auch unter extremen Wasserstoffdrücken ermöglichen. Zudem führt das Team Simulationsrechnungen auf verschiedenen Größenskalen durch, um den Effekt der Wasserstoffversprödung in Verbindung mit verschiedenen Betriebsszenarien zu simulieren.

Quelle: IWR Online

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