Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWMPositionspapier – Sicher in die Zukunft
»TransHyDE« – Die Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland
Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle in der Energiewende und ist ein unverzichtbarer Baustein für die zukünftige Versorgungssicherheit im Energiesektor. Als kohlenstoffarmer und umweltfreundlicher Energieträger soll Grüner Wasserstoff nach und nach fossile Brennstoffe ersetzen. Um jedoch das volle Potenzial von Wasserstoff als Energieträger auszuschöpfen, ist eine sichere Infrastruktur von entscheidender Bedeutung. Dies umfasst die Lagerung, den Transport, die regionalen Verteilnetze sowie die lokale Infrastruktur beim Verbraucher. Auch das Fraunhofer IWM ist Teil des Verbundprojekts: Wir setzen dabei unsere umfassende Expertise dafür ein, Werkstoffe und Bauteile im direkten Kontakt mit Wasserstoff-Gas zu bewerten und entwickelt Prüf- und Simulationsmethoden zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Werkstoffen in Bauteilen für Anlagen eine unfallsicheren und ressourcenschonenden Wasserstoff-Infrastruktur.
Hohe Sicherheitsstandards über die gesamte Wertschöpfungskette zwingend erforderlich
Die Frage der Sicherheit beim Umgang mit Wasserstoff betrifft die gesamte Wertschöpfungskette – von der Erzeugung bis zum Endkunden. Oftmals werden dabei Zwischenschritte wie der Transport,die Speicherung und die flächendeckende, regionale Verteilung nicht ausreichend berücksichtigt. Eine zukünftige Wasserstoff-Infrastruktur muss sich selbstverständlich an dem hohen Sicherheitsstandard derzeitiger Infrastrukturen messen lassen und somit Sicherheitsmaßnahmen implementieren, die auf die spezifischen Eigenschaften von Wasserstoff ausgelegt sind. Dazu müssen sowohl das bestehende Erdgasnetz als auch neu hinzukommende Komponenten sorgfältig für die Verwendung von Wasserstoff qualifiziert werden. Dies beinhaltet auch die Auswahl, Validierung und Festlegung wasserstofftauglicher Materialien, Prüfmethoden und Sicherheitsmesstechnik.
Dabei stellen sich folgende Kernfragen, die auch Forschungsgegenstand im TransHyDE-Projekt Sichere Infrastruktur sind:
- Wasserstofftaugliche Materialien: Welche neuen Richtlinien zur Bewertung der Wasserstofftauglichkeit von Komponenten sind nötig?
- Wasserstoffspeicherung: Wie kann Wasserstoff effizient und kostengünstig gespeichert werden?
- Betriebssicherheit: Welche Technologien für die Leckagendetektion müssen speziell mit Blick auf die Wasserstoff-Wirtschaft neu entwickelt werden? Welche Technologien ermöglichen eine Qualitätssicherung bei der Produktion und Verteilung von Wasserstoff?
- Transformation: Wie kann die Umstellung der Verteilnetze von Erdgas auf Wasserstoff umgesetzt werden?