5 Tipps zur Gewährleistung der Sicherheit von Wasserstoffanlagen

Für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff wird je nach Volumen und Druck einer von vier Typen von Druckbehältern verwendet. 

• Typ I
  Diese Metallbehälter sind in der Regel aus Stahl oder Aluminium gefertigt. Sie können einem geschätzten Höchstdruck von 175 bar (Aluminium) bis 200 bar (Stahl) standhalten. Behälter des Typs 1 sind günstig in der Herstellung, wiegen aber viel, da sie vollständig aus Metall bestehen. Sie werden für die Speicherung von Wasserstoff in flüssigem und gasförmigem Zustand verwendet. 

• Typ II
  Diese Metallbehälter sind aus Aluminium gefertigt, weisen aber um den Metallzylinder gewickelte Filamente auf. Diese können aus Glasfaser/Aramid oder Kohlefaser bestehen. Je nach Material können sie einem maximalen Druck von bis zu 299 bar standhalten.
  Typ-II-Behälter wiegen weniger und sind robuster, aber auch teurer. 

• Typ III
  Diese Behälter bestehen aus Verbundwerkstoffen mit einer Metallauskleidung und können noch höherem Druck standhalten. Ein Aluminium/Aramid-Behälter kann beispielsweise einem Druck von bis zu 438 bar standhalten. Ein Aluminium/Kohlenstoff-Verbundwerkstoff hingegen kann sogar einem Druck von bis zu 700 bar standhalten. Die Behälter sind daher noch teurer. 

• Typ IV
  Diese Behälter bestehen nicht aus Metall, sondern vollständig aus Kohlefaser mit einer Polymerauskleidung. Sie können einem maximalen Druck von 700 bar standhalten, auch wenn sie im Vergleich zu anderen Typen weniger wiegen. Die Verwendung von Kohlefaser führt allerdings zu höheren Kosten. 

Für die Sicherheit einer Wasserstoffanlage ist nicht nur die Wahl des richtigen Speicherbehälters wichtig, sondern auch der optimale Aufstellungsort. 

Kleine Wasserstoffzylinder können zwar in geschlossenen Räumen gelagert werden, bei größeren Mengen ist dies jedoch nicht zu empfehlen.
Die Lagerung im Außenbereich ist insgesamt sicherer und für die Speicherung großer Wasserstoffmengen sogar erforderlich, da das Gas so im Falle eines unbeabsichtigten Austritts leicht entweichen kann.

Nachstehend sind einige Merkmale eines optimalen Standorts für die Speicherung von Druckwasserstoff aufgeführt.

– Gute Belüftung zur Vermeidung von Wasserstoffansammlungen 

– Sicherer Abstand zu Gebäuden und Lüftungseinlässen

– Geschützt vor Fahrzeugverkehr und herabfallenden Gegenständen 

– Keine direkte Sonneneinstrahlung, und die Umgebungstemperatur sollte 52° C (126° F) nicht überschreiten

– Geschützt vor unbefugtem Zugriff 

Wie bereits erwähnt, ist die Belüftung bei der Arbeit mit Wasserstoff äußerst wichtig.
Dadurch wird gewährleistet, dass das Gas schnell entweicht und sich nicht mit dem Sauerstoff in der Luft zu einem potenziell entflammbaren Gemisch verbindet. 

Wasserstoff ist ein leichtes Gas. Eine solche Ansammlung kann sich daher in der Nähe der Decke eines Raums oder Gehäuses bilden.
Das muss bei der Planung dieser Einrichtungen berücksichtigt werden.
Daher sind angemessene Belüftung hoher Räume und entsprechende Erkennungs- und Kontrollmaßnahmen erforderlich. 

Da ein Wasserstoffleck nie ausgeschlossen werden kann, ist es außerdem wichtig, Flammenmelder und/oder Gasdetektoren und im Idealfall ein Brandbekämpfungssystem zu installieren. 

Wenn H2 in einer Luftumgebung freigesetzt wird, steigt das Gas sofort nach oben, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Die H2-Konzentration muss daher am höchsten Punkt des Raums gemessen werden. Außerdem muss die Belüftung des Raums berücksichtigt werden: Die Luft muss am höchsten Punkt des Raums abgesaugt werden. Wenn Sie den Detektor an einem tieferen Punkt des Raums anbringen, wird der Teil des Raums über dem Detektor zuerst mit einer zu hohen Wasserstoffkonzentration gefüllt, bevor das Gas erkannt wird. Dasselbe gilt für die Belüftung. Wenn Sie Luft von oben einlassen und auf einer niedrigeren Ebene lüften, wird das H2 nicht abgesaugt. Der Belüftungsstrom muss von unten nach oben erfolgen.

Im Normalbetrieb ist die Belüftung nicht sehr stark. Erst wenn oben im Raum Gas festgestellt wird, muss sofort eine große Menge Luft (Gasgemisch) abgesaugt werden. Bei neuen Gebäuden für den Bau von H2-Lkws (sie werden auch im Inneren des Gebäudes befüllt) kann ein Gasdetektor in der Nähe des Daches (mehr als 10 m Höhe) installiert werden. Sobald Gas erkannt wird, öffnet sich einfach das Dach.

Lecks sind ein großes Problem für Betriebe, die Wasserstoff verwenden. Es handelt sich um ein kleines Element, das für einen großen Teil der Zwischenfälle verantwortlich ist. 

Mit dem Einbau von Lecksuchern, die regelmäßig gewartet und geprüft werden sollten, können Lecks vermieden werden. In jedem Fall sollten routinemäßig Dichtheitsprüfungen durchgeführt werden, einschließlich Funktionsprüfungen von Ventilen. 

Zwei gängige Prüfmethoden sind die Verwendung einer Blasenlösung oder eines tragbaren Wasserstoffdetektors. Zusätzlich zu den regelmäßigen Tests sollten die Anlagenbetreiber auch jedes Mal, wenn die Verbindungen wieder zusammengebaut werden, auf Lecks überprüfen. Darüber hinaus sollten die Anschlüsse des Systems auf Anzeichen von Korrosion, Erosion, Rissen, Ausbeulungen, Blasenbildung oder auf andere Beschädigungen untersucht werden.