Wasserstoffanwendungen

Komplexe Testanforderungen - systematische Prüflösung



Klimaneutral hergestellter Wasserstoff ist ein zentraler Schlüssel der Energiewende. Er kann fossile Brennstoffe ersetzen und helfen, CO2-Emissionen nachhaltig zu senken. In einem hochdynamischen Markt werden deshalb aktuell zahlreiche innovative Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Anwendungen entwickelt. Diese müssen aber nicht nur ökologisch sinnvoll sein, sondern auch besonders sicher für den Nutzer. Als erfahrener Prüftechnik-Spezialist haben wir gemeinsam mit dem TÜV-Rheinland eine einzigartige, multifunktionale und modular aufgebautes H2-Sicherheitskonzept entwickelt.

Unsere einfache Lösung für Ihre sichere Prüfung

Wasserstoff ist leicht entzündlich und hochexplosiv. Um Personal, Prüfanlage und Prüfling optimal zu schützen, müssen Prüfanlagen für H2-Anwendungen deshalb besonders sicher ausgeführt werden. Da es bisher noch keine allgemeingültigen Vorgaben zur Planung und Ausführung der Anlagen gibt, haben wir mit dem TÜV Rheinland einen eigenen Sicherheitsbaukasten entwickelt. Dieser ermöglicht schlüsselfertige Lösungen für Tests mit Wasserstoff und gliedert sich in drei Ebenen.   

Grundlagen: Risiken analysieren und verstehen

Zunächst haben wir Risiken und mögliche Auswirkungen bei H2-Tests analysiert und systematisiert – von risikoarmen Tests mit kleiner Leckage bis hin zur Hochrisiko-Anwendung mit massivem Wasserstoffaustritt. Mit diesem Wissen und den speziellen Anforderungen des Kunden an die Prüfung und das Prüfgut, erstellen wir eine individuelle Risikobewertung. Das Ergebnis nutzen wir als Grundlage für die Planung einer sicheren Prüflösung.  

Sicherheitskonzept: Maßnahmen definieren und standardisieren

Mit Hilfe des Sicherheitskonzeptes lassen sich wirksame technische Lösungen zur Minimierung der ermittelten Risiken ableiten. Je nach individuellem Risiko empfehlen wir sichere Einzelmaßnahmen oder eine aufeinander abgestimmte Kombination unterschiedlicher Maßnahmen. Für den Anwender liefern wir klare Antworten und bietet technische Lösungen auf alle Fragen zu Risiken des H2-Testings.   

Prüflösungen: Testanlagen entwickeln und realisieren

Dank der Modularität setzen wir sichere H2-Prüflösungen für den Kunden einfach, schnell und maßgeschneidert um. Egal ob es sich um einen kompakten Prüfschränken für einzelne Komponenten, um Kammern für Baugruppen oder großvolumigen Prüfständen für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge, wie Transporter und Lkw, handelt.
 

Speziell für Sie entwickelt


Prüfstand für Brennstoffzellen und Direktverbrenner

Wärme, Kälte, Feuchtigkeit, Wind und Staub: Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und ihre Komponenten müssen die gleichen Umweltsimulationstests bestehen wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder Elektroantrieb. Dabei stellen sie allerdings deutlich höhere Anforderungen an die Sicherheit der Prüfeinrichtung. Der Grund liegt einerseits in der leichten Entzündbarkeit und der hohen Explosivität von Wasserstoff, die eine Gefahr für Personal, Prüfling und Prüfanlage darstellen. Andererseits sind bei Fahrzeugen mit wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen drei verschiedene Gefahrenquellen sowohl einzeln als auch kombiniert zu betrachten.

1. H2-Tank 
Der Tank von Wasserstoffautos speichert gasförmigen Wasserstoff unter hohem Druck  
Gefahr schleichende bis schlagartige Freisetzung von H2
  Zündung einer explosionsfähigen H2-Atmosphäre 
   
2. Brennstoffzellen-Stack
Umwandlung der im Wasserstoff gespeicherten Energie in elektrische Energie 
Gefahr unkontrollierte H2-Freisetzung
  Zündung einer explosionsfähigen H2-Atmosphäre 
   
3. Lithium-Ionen-Batterie  
Pufferspeicher für die erzeugte elektrische Energie
Gefahr Thermal Runaway mit unkontrollierbaren Folgen wie
  unkontrollierte H2-Freisetzung 
  Zündung einer explosionsfähigen H2-Atmosphäre

Die komplexe Gefahr, die bei Tests von Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeugen, aber auch bei Direktverbrennern entsteht, erfordert ein optimal darauf abgestimmtes Sicherheitskonzept. Dieses umfasst organisatorische Maßnahmen, Maßnahmen zur Vermeidung von Gefahren und Maßnahmen zur Behebung von entstandenen Gefahrensituationen. Weisstechnik empfiehlt die passende Kombination geeigneter Maßnahmen aufgrund der standardisierten Risikoeinschätzung und kundenspezifischer Vorgaben. 

 

Entstehung von Gefahren verhindern 
Technische Lösungen, die das Entstehen von Gefahren frühzeitig erkennen und verhindern .

Bestehende Gefahren beheben
Maßnahmen, um den Wasserstoffeintrag zu begrenzen, damit entstandene kritische Situationen nicht zu Brand oder Explosion führen .

Organisatorische Maßnahmen 
Vorgaben und Richtlinien für die sichere Planung und Durchführung von Tests mit Brennstoffzellen .



Jürgen Plumm

Product and application manager battery testing
weisstechnik

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