Eine hochmoderne Überwachungstechnologie zur Deckung des Bedarfs für sichere Wasserstoffspeichertanks
Sicherheitsprobleme im Zusammenhang mit Wasserstoff basieren hauptsächlich auf Unfällen und Verletzungen, die sich infolge eines Tankrisses schon einmal bei der Speicherung und beim Transport von Wasserstoff ereignet haben. Die bestehenden Lösungen für einen mechanischen Schutz der Tanks, Methoden zur Beurteilung der Wasserstoffversprödung im Zuge von Herstellungsmethoden oder Gasleckdetektoren gestalten sich weder effizient noch kosteneffektiv. Ferner ermöglichen diese keine kontinuierliche Überwachung, um Fehler festzustellen, bevor diese kritisch werden. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SAFE H POWER(öffnet in neuem Fenster) (Continuous monitoring systems for the safe storage, distribution and usage of hydrogen power for transport) Überwachungssysteme für die Erkennung und Lokalisierung von Mängeln in wasserstoffgetriebenen Fahrzeugen und großen Speichertanks gestaltet. Die Projektpartner entwickelten drei Systeme für eine kontinuierliche Überwachung, die auf Schallemissions (Acoustic Emission, AE)- und Neutronenradiographie (Neutron Radiography, NR)-Technologien basieren. Eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung stellt sicher, dass alle Fehler, die potenziell zu Lecks führen könnten, frühzeitig erkannt werden, um Störungen zu vermeiden. Ein kostengünstiges AE-Sensorsystem, das an einen Wasserstofftank eines Fahrzeugs angebracht ist, erkennt Signale, die von irgendeiner Stelle innerhalb der Tankwand ausgesandt werden. Das System zieht Energie aus der Fahrzeugbatterie und erzeugt eine Dashboard-Meldung, wenn ein Fehler erkannt wird, der die strukturelle Integrität des Tanks bedroht. Es wurde ein System mit AE-Anordnung und einer erweiterten Signalverarbeitungssoftware für eine kontinuierliche Überwachung großer Wasserstoffspeichertanks gebaut, das an Servicestationen und Herstellungsanlagen installiert ist. Die Software managt die Daten mehrerer Sensoren, verwendet zur Datenanalyse eine Triangulationsmethode und lokalisiert die Fehlerstelle exakt. Das dritte System, welches auf die NR-Technologie zurückgreift, ist dazu in der Lage, Mängel in einem Verbundwerkstofftank zu erkennen. Die Wasserstofftankfehler lassen sich jedoch nicht vollständig abbilden. Infolgedessen ist das System zu diesem Zeitpunkt noch nicht für die kommerzielle oder praktische Anwendung geeignet. Im Zuge von SAFE H POWER wurden erfolgreich Sicherheitsbedenken sowie eine Marktlücke für ein Inspektionssystem adressiert, welches den Beginn und das Wachstum von Ermüdungsrissen bei Wasserstoffspeichertanks von Fahrzeugen, bei Depots und bei sämtlichen Stellen der Wasserstoff-Supply-Chain beobachtet.
Schlüsselbegriffe
Wasserstoff, Wasserstoffspeicherung, SAFE H POWER, Schallemission, Neutronenradiographie
