H2Leichtbaurohr: Entwicklung und Validierung von höherfesten Leichtbaurohren für die Erzeugung, den Transport und die Anwendung von Druckwasserstoff

Laufendes Forschungsprojekt

Für Rohrleitungen mit kleinen Baugrößen und geringen Wandstärken zur Verteilung von Wasserstoff in Anlagen oder in Fahrzeugen gibt es einen großen Bedarf an wirtschaftlichen Materiallösungen. Im Projekt wird ein Leichtbaukonzept entwickelt und der Nachweis der industriellen Machbarkeit erbracht.

Projektbeschreibung

Hochfeste Leichtbaurohre für den Wasserstofftransport bei hohen Drücken können einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Validierung hochfester und hochduktiler Leichtbaurohre für Wasserstoffdruckleitungen sowie der zur Qualifizierung notwendigen Prüfverfahren. Unter Druckwasserstoff wird im Rahmen dieses Projekts gasförmiger Wasserstoff für Anwendungen von der Erzeugung bis hin zum Abnehmer mit Drücken bis 1.000 bar verstanden. 

 

Teilvorhaben Fraunhofer IWM: Entwicklung eines Lebensdauermodells für höherfeste Leichtbaurohre für Druckwasserstoff-Anwendungen

Da Rohre in Verteilleitungen, die Druckwasserstoff führen, viel kleiner als Transportpipelines sind, ist eine bruchmechanische Werkstoffcharakterisierung und Lebensdauerbewertung nach der ASME B31.12 und dem DVGW-Merkblatt G 464 nicht möglich. Zudem existieren aktuell keine genormten Prüfverfahren oder Probengeometrien, um Wasserstoffrohre für den industriellen Einsatz zu qualifizieren.

Am Fraunhofer IWM wird eine effiziente Prüftechnik mit einem speziell für Leichtbaurohre zugeschnittenen Wasserstoffautoklaven entwickelt und aufgebaut. Die Entwicklung und Validierung eines anrissbasierten Lebensdauermodells für wasserstoffführende Rohre erfolgt auf Basis der im Wasserstoffautoklaven ermittelten Wöhlerkurven. Dieses Lebensdauermodell ermöglicht den industriellen Herstellern und Betreibern von Leichtbaurohren, die im Betrieb erfahrenen Belastungen zu bewerten und die Betriebsdauer von typischen Belastungsszenarien präzise vorherzusagen.

Transfer der Projektergebnisse in FuE-Leistungen des Fraunhofer IWM 

  • Anwendungsspezifische Prüftechnik für Wasserstoffanwendungen
  • Lebensdauervorhersage für Stahlbauteile im Kontakt mit Wasserstoff
  • Nachweis der Gebrauchseignung hochduktiler Stähle für Wasserstoffrohre und weitere Wasserstoffanwendungen

Förderhinweis