Dieses Kompetenzfeld betrachtet die sicherheitstechnischen Eigenschaften von Komponenten und Systemen für Wasserstofftechnologien. Dabei spielt die Bauteilprüfung unter Berücksichtigung von Alterungsmechanismen hinsichtlich Bauteilintegrität und Lebensdauer auch unter dynamischen Lastprofilen eine wesentliche Rolle.

Über besondere Expertise verfügt die BAM im Bereich Wasserstoffspeicherung, von der Charakterisierung von Mikrorissen über die Prüfung von Unfallbelastungen und die statistische Bewertung der Ausfallwahrscheinlichkeit bis zum Structural Health Monitoring. Anwendungsfälle sind hier z.B. der Gefahrguttransport, Wasserstofffahrzeuge oder eine Wasserstofftankstelle mit grüner Wasserstofferzeugung.

Gasspeicher — Behördliche Aufgabe und Forschungsschwerpunkt der BAM

Wasserstoff wird derzeit überwiegend gasförmig und aus Gewichtsgründen meist in Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen gespeichert. Zur Erzielung möglichst hoher Speicherdichten, die für große Reichweiten von Wasserstofffahrzeugen notwendig sind, wird der Wasserstoff in der Regel unter sehr hohen Drücken gespeichert.

Druckbehälter müssen so ausgelegt werden, dass sie die vielfältigen Belastungen, die in ihrem Betriebsleben auftreten können, sicher überstehen. Zu diesem Zweck müssen Druckbehälter schon vor ihrem ersten Einsatz und später im Betrieb aufwendigen Prüfungen unterzogen werden. Dazu zählen neben Innendruckbelastungen bei sehr hohen und tiefen Temperaturen auch Brand- oder Fallprüfungen, Säuretests oder auch Durchstoßprüfungen. Ziel ist es, dass die Behälter selbst bei maximalen Betriebsbelastungen sicher bleiben und es nicht zu Gefahrensituationen kommt.

Gasspeicher — Ressortberatung und Rechtsfortentwicklung

Die Aspekte der sicheren Speicherung von gasförmigen Energieträgern wie Propan/Butan, Erdgas/Biogas oder Wasserstoff berühren den Alltag und die öffentlich-technische Sicherheit häufiger als man es auf den ersten Blick wahrnimmt. Dies geht von der lokalen Genehmigung des Betriebes von störfallrelevanten Anlagen über die regionale Zulassung entsprechender Fahrzeuge bis hin zum weltweiten Gefahrguttransport.

Entsprechend vielfältig sind die zugehörigen Regeln und die Organisationen, unter deren Dach die Arbeit an diesen Rechts- und Techniknormen stattfindet. Eine zentrale Rolle in Bezug auf die Sicherheit von Druckbehältern während des Transportes und der Speicherung spielen hier die Vereinten Nationen (UN). Hinzu kommen spezifische Vorschriften wie das ADR (Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße). Dies alles wird begleitet und unterstützt durch die Normungsarbeit, die teilweise im Auftrag der Bundesregierung stattfindet und dann in nationalen Gremien zusätzlich gespiegelt wird.

Digitalisierung der Qualitätssicherung bei Wasserstofftankstellen

Ein wesentlicher Faktor für die breite Akzeptanz wasserstoffbasierter Mobilität ist die Verfügbarkeit von Tankstellen, die zuverlässig, sicher und effizient arbeiten. Eine digitale Qualitätsinfrastruktur und moderne Überwachungskonzepte erhöhen die Sicherheit und Verlässlichkeit von Wasserstofftankstellen bei gleichzeitig verbesserter Wirtschaftlichkeit.

In einem Pilotprojekt bauen wir eine Wasserstofftankstelle als Reallabor auf. Stellvertretend für das Gesamtsystem einer Wasserstoffinfrastruktur mit besonderen Anforderungen an Sicherheit und Qualität entwickeln wir digitale Lösungen für die Qualitätssicherung der Zukunft.