(Berlin) – Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) errichtet auf ihrem Testgelände in Horstwalde bei Berlin eine digital vernetzte Forschungstankstelle für Wasserstoff. Ziel sei es, „die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen und damit der gesamten Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland zu steigern und das Vertrauen in moderne Wasserstofftechnologien zu fördern“.
Hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit
Der Betrieb einer Wasserstofftankstelle stelle „besondere Anforderungen an deren Sicherheit und Qualität“. Der Energieträger wird bei 500 bar von Transportfahrzeugen angeliefert und in Druckgasbehältern gespeichert. Vor dem Betanken wird das Gas auf 1.000 bar komprimiert und anschließend auf minus 40 Grad abgekühlt, um eine schnelle Betankung zu ermöglichen, erklärt die Behörde. „Sämtliche Abläufe sind mit großen Beanspruchungen der beteiligten Komponenten und ihren Werkstoffen verbunden.“
In der Praxis müssten in regelmäßigen Wartungsintervallen Druckgasspeicher, Rohrleitungen, Kompressoren und Kälteanlagen einer Wasserstofftankstelle überprüft werden. Die Inspektionen seien mit mehrtägigen Ausfallzeiten und hohen Kosten verbunden – bei dem derzeit kaum ausgebauten Tankstellennetz auch für Kunden ein großer Nachteil.
Sicherheit erhöhen, Wartungszeiten senken
Mit einer durchgehenden Digitalisierung der Drucktechnik ließen sich die Inspektionszeiten intelligent steuern und so die Wirtschaftlichkeit, die Sicherheit und gleichzeitig die Verfügbarkeit von Wasserstofftankstellen weiter erhöhen. Mit der Forschungsanlage werden alle Komponenten digital vernetzt, die mit Sensoren erfassten Daten zentral ausgewertet und die gesamte Station in einem digitalen Zwilling abgebildet.
„Auf diese Weise können innovative Wartungskonzepte zum Einsatz kommen, die in Zukunft die bisherigen analogen Methoden verkürzen oder ganz ersetzen können.“ Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in Normen und Regelwerke einfließen.
Das Pilotprojekt wird mit rund acht Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen der Initiative Qualitätsinfrastrukur-Digital (QI-Digital) gefördert. Beteiligt sind neben der BAM auch die Deutsche Akkreditierungsstelle, das Deutsche Institut für Normung, die Deutsche Kommission Elektrotechnik und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt.
Versuchtsplattform für Pipelines
Auf dem zwölf Quadratkilometer großen Testgelände in Brandenburg, wo auch die Wasserstofftankstelle entsteht, baut die BAM bereits eine Versuchsplattform für Wasserstoff- und Wasserstoff-Erdgas-Pipelines. Die Anlage besteht aus mehreren Modulen, von denen die ersten Anfang 2023 in Betrieb gehen. Die Kosten bezifferte die Behörde im April auf 3,8 Millionen Euro.
Geplant sind dort ferner ein Hochdruckprüfstand bis 1.000 bar, ein Prüffeld für Flüssigwasserstoff und eine Prüfhalle für Wasserstoffspeicher.
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Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung untersucht die Abläufe und Anforderungen bei Wasserstofftankstellen mit einem digitalen Zwilling. © BAM
