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Forschungs-Tankstelle: Bundesanstalt baut Testzentrum für Wasserstoff weiter aus

© BAM, istock/Adrian© BAM, istock/Adrian

Berlin – Grüner Wasserstoff wird in Zukunft eine entscheidende Rolle beim Ersatz von fossilen Energien spielen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) will mit einem Testzentrum die Sicherheit von Wasserstoffanlagen und die gesamte Wasserstoffinfrastruktur erhöhen sowie mit Hilfe der Digitalisierung die Wirtschaftlichkeit verbessern.

Das BAM treibt auf ihrem zwölf Quadratkilometer großen Testgelände in Brandenburg den Aufbau eines Testzentrums für moderne Wasserstofftechnologien voran. Neben einer Forschungstankstelle sind u.a. eine Testplattform für Pipelines und eine Prüfhalle für Wasserstoff-Speicher vorgesehen.

Testzentrum: BAM errichtet digital vernetzte Forschungstankstelle für Wasserstoff
Der zügige Ausbau eines Wasserstoff-Tankstellennetzes ist ein wichtiger Bestandteil der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung. Damit soll die Versorgungssicherheit von Wasserstoff im Mobilitätssektor langfristig gewährleistet werden.

Schon heute stellt der Betrieb einer Wasserstofftankstelle nach Angaben der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung besondere Anforderungen an deren Sicherheit und Qualität. Der Energieträger wird bei bis zu 500 bar von Transportfahrzeugen angeliefert und in Druckgasbehältern gespeichert. Vor dem Betanken wird das Gas auf 1000 bar komprimiert und anschließend auf minus 40 Grad abgekühlt, um eine schnelle Betankung zu ermöglichen. Sämtliche dieser Abläufe sind mit großen Beanspruchungen der beteiligten Komponenten und ihren Werkstoffen verbunden.

Mit der neuen Forschungstankstelle ist beispielsweise geplant, die Inspektionszeiten effektiver zu steuern sowie die Wirtschaftlichkeit, die Sicherheit und gleichzeitig die Verfügbarkeit von Wasserstofftankstellen weiter erhöhen.

Digitalisierung verkürzt Inspektions-Ausfallzeiten
Um die Betriebssicherheit einer Wasserstofftankstelle zu gewährleisten, werden Druckgasspeicher, Rohrleitungen, Kompressoren und Kälteanlagen in regelmäßigen Wartungsintervallen überprüft. Dazu müssen bisher noch einzelne Teile ausgebaut werden. Die Inspektionen sind mit mehrtägigen Ausfallzeiten und entsprechend hohen Kosten verbunden.

Mit einer durchgehenden Digitalisierung der Drucktechnik ließen sich die Inspektionszeiten dagegen intelligent steuern und so die Wirtschaftlichkeit, die Sicherheit und gleichzeitig die Verfügbarkeit von Wasserstofftankstellen weiter erhöhen. Um zu demonstrieren, wie die bisher analogen Methoden durch eine digitalgestützte Qualitätssicherung ersetzt werden können, errichtet die BAM auf ihrem Testgelände 50 Kilometer südlich von Berlin eine Forschungstankstelle für Wasserstoff.

Digitaler Zwilling ermöglicht Einsatz innovativer Wartungskonzepte
Im Rahmen der zu errichtenden Wasserstoff-Forschungstankstelle werden erstmals alle Komponenten digital miteinander vernetzt, die mit Sensoren erfassten Daten zentral ausgewertet und die gesamte Wasserstoff-Tankstelle in einem digitalen Zwilling abgebildet. Auf diese Weise können laut BAM innovative Wartungskonzepte, wie das Structural Health Monitoring und eine angepasste Inspektion, zum Einsatz kommen, die in Zukunft die bisherigen analogen Wartungsmethoden verkürzen oder ganz ersetzen können. Zugleich sollen die gewonnenen Erkenntnisse in Normen und Regelwerke einfließen, um die erforschten digitalen Ansätze auch qualitätsgesichert und rechtskonform anwenden zu können.

Über das Projekt „digital vernetzte Wasserstoff-Forschungstankstelle“
Neben der BAM sind die Deutsche Akkreditierungsstelle, das Deutsche Institut für Normung, die Deutsche Kommission Elektrotechnik und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt an dem Vorhaben beteiligt. Das Pilotprojekt wird mit rund 8 Mio. Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen der Initiative Qualitätsinfrastruktur-Digital (QI-Digital) gefördert.

© IWR, 2022


19.05.2022

 



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