Geschweißte Komponenten in Wasserstofftechnologien der Prozesskette - Erzeugung, Speicherung, Transport, Nutzung -
Quelle: BAM
Wasserstoff ist ein höchst flexibler einsetz- und transportierbarer Energieträger, beispielsweise als Druckgas oder in tiefkalter, verflüssigter Form. Der umfassende Einsatz ermöglicht, diverse Industriezweige (insbesondere der Stahl- oder Zementindustrie) sowie diverse Verkehrsträger (Lkw-, Schiff- oder Flugverkehr) klimaschonend auf eine CO2-freie Basis umzustellen. Dazu muss der Wasserstoff erzeugt, gespeichert und transportiert werden, bevor die vielfältige Nutzung erfolgen kann. Hierzu sind entlang der gesamtem Prozesskette Wasserstofftechnologien notwendig, die einen sicheren Betrieb erfordern.
Der vorliegende Beitrag gibt dazu wertvolle, kurze Einblicke in bisherige Planungen und Herausforderungen bei deren technischen Umsetzung. Schweiß- und Fügeverfahren sind dabei für viele verwendete Komponenten und Bauteile essenziell. Beispielsweise steht für die elektrolytische Erzeugung von Wasserstoff (aber auch deren Nutzung per Brennstoffzelle) die Entwicklung massenproduktionstauglicher Prozesse ebenso im Vordergrund, wie auch der Einsatz und die Fügeeignung der verwendeten Elektroden- u. Katalysatormaterialien. Weiterhin widmen sich vielfältige Aktivitäten der Umstellung des bestehenden Erdgasnetzes für den Transport des Wasserstoffes.
Erste Studien durch nationale Fachverbände legen dabei die Tauglichkeit des Gasnetzes nahe. Gleichwohl müssen aber auch Reparaturfragestellungen berücksichtigt werden sowie die generelle Materialkompatibilität unter Wasserstoff. Zu deren Prüfung müssen teilweise vollkommen neue Prüfkonzepte entwickelt werden, dies auch im Hinblick auf den immer häufigeren Einsatz additiv gefertigter Komponenten. Wesentliche Aktivitäten erfolgen derzeit zur Gewährleistung der Sicherheit von (geschweißten) Bauteilen und Komponenten von Wasserstoffanlagen und -behältern. Hierzu erfolgt das Screening bestehender Regelwerke und Normen und die Feststellung von Bedarfen zu deren Anpassung.
Schweißen im Anlagen- und Behälterbau
Michael Rhode, Thomas Kannengießer
veröffentlicht in DVS Berichte, Band 382, Seiten 83–88 (2023).
BAM Abteilung Komponentensicherheit
BAM Fachbereich Integrität von Schweißverbindungen