WIE DRUCK DIE SICHERHEIT BEEINFLUSST

Niederdruck bedeutet Sicherheit

Für die Sicherheit ist ein niedriger Druck immer von Vorteil. Allerdings ist aufgrund der geringen Dichte des Wasserstoffs für die Speicherung oder den Transport von gasförmigem Wasserstoff häufig ein hoher Druck erforderlich. Um bei hohem Druck ein geringes Gewicht zu erreichen, wird in der Regel ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff verwendet. Durch den hohen Druck erhöht sich jedoch die Leckrate. Zudem besteht bei Vorhandensein einer Zündquelle die Gefahr einer Explosion. Dies zu verhindern, ist eine der größten Herausforderungen bei der Arbeit mit Hochdruck-Wasserstoffspeicherlösungen. Eine Abschwächung ist zwar bis zu einem gewissen Grad möglich, doch sind die Folgen im Falle eines Versagens schwerwiegend. Sollte ein Gerät versagen und heftig explodieren, können Teile dieses Geräts eine hohe kinetische Energie aufnehmen und Personen in der Umgebung verletzen. Die wichtigsten Auswirkungen sind in der nachstehenden Abbildung dargestellt.
 

Der Risikograd hängt zwar von vielen Faktoren ab, aber das Gefahrenpotenzial ist viel geringer, wenn der Druck niedriger ist. Die Lösungen von GRZ Technologies (z. B. unsere  Speicher der DASH M-Serie) funktionieren bei niedrigen bis sehr niedrigen Druckwerten und Umgebungstemperaturen. Die Entwicklungsingenieure von GRZ Technologies entwerfen Speichersysteme mit einem möglichst niedrigen Druck, der den Anforderungen des nachgeschalteten Wasserstoffverbrauchers entspricht. Wenn es sich bei dem vorgelagerten Gerät beispielsweise um einen Elektrolyseur handelt, der Wasserstoff mit einem Druck von 35 bar(g) erzeugt, und die nachgelagerte Brennstoffzelle Wasserstoff mit einem Druck von 5 bar(g) verbraucht, wird das Druckniveau des Speichers so konzipiert, dass es im Bereich zwischen 5 und 35 bar(g) liegt. Aus diesem Grund bietet die Technologie die Vorteile einer Speicherung mit hoher Dichte, aber auf einem deutlich niedrigeren Gefährdungsniveau als die derzeit verfügbaren Hochdruckspeichertechnologien.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wasserstoffspeichersysteme mit niedrigem Druck aus mehreren Gründen sicherer sind als Systeme mit hohem Druck. Sie verringern das Risiko von Explosionen oder Brüchen erheblich und setzen im Falle eines Lecks den Wasserstoff langsamer frei, was die unmittelbaren Gefahren minimiert. Außerdem führt der endotherme Freisetzungsprozess bei niedrigem Druck zu überschaubaren Temperaturschwankungen, was die Sicherheit des Systems insgesamt erhöht. Somit bieten Niederdrucksysteme eine stabilere und sicherere Lösung für die Wasserstoffspeicherung.