01. Februar 2025
Projektlaufzeit: 02.2025 - 10.2025
Projektstatus: laufend
Förderkennzeichen: G 202441
Am Projekt sind folgende Partner beteiligt:
In H2-Sicherheitsmembranen ist die zentrale Fragestellung, wie sich die Leckageraten für wasserstoffreiche Gase im Vergleich zu denen für Methan oder Luft/N2 verändern, wenn eine Membran im Gasdruckregler während des normalen Betriebs reißt, während die Sicherheitsmembran funktionsfähig bleibt. Da die Dichte von Wasserstoff viel niedriger als die von Erdgas bzw. Luft ist, können deutlich größere Leckageraten bei den gleichen Bedingungen entstehen. Aus diesem Grund müssen für die entsprechende Norm (DIN 33822:2017, „Gas-Druckregelgeräte und Sicherheitseinrichtungen der Gasinstallation für Eingangsdrücke bis 5 bar“) niedrigere maximale zulässige Leckageraten vorgesehen werden.
Das Ziel des Forschungsprojekts ist es, den Bruch der Membran in einigen der auf dem Markt erhältlichen Haus-Gasdruckregler zu untersuchen. Dies kann durch die gezielte Manipulation der Membranen erreicht werden. Anschließend werden die Gasdruckregler gemäß der einschlägigen Norm getestet, um die Leckströme mit verschiedenen Gasen wie Luft, Wasserstoff, Methan und Methan/Luft-Gemischen zu bestimmen. Aus den Erkenntnissen werden dann Handlungsempfehlungen abgeleitet, wie die bestehenden, erdgasbasierten Sicherheitskonzepte für den Betrieb mit Wasserstoff-Erdgas-Gemischen bzw. mit Wasserstoff anzupassen sind.
Als Ergebnis des Vorhabens sollen reale praxisnahe Messwerte verschiedener, derzeit am Markt verfügbarer Haus-Gasdruckregler mit zwar beschädigter Membran, aber noch funktionsfähiger Sicherheitsmembran vorliegen. Diese fundierten Erkenntnisse können helfen, die dringenden Fragen hinsichtlich der Umstellung der vorhandenen Gasnetze zu einem Betrieb mit bis zu 100 Vol.% Wasserstoff zu klären.
In den letzten Jahren konnten bedeutungsvolle technisch-wissenschaftliche Fortschritte hinsichtlich der Tauglichkeit der Gasinfrastruktur für den Betrieb mit 100 Vol.-% H2 gemacht werden. Die bisherigen Untersuchungen fokussierten sich hauptsächlich auf den normalen Betrieb der Komponenten, wobei die Prüfung von SAV und Messgeräten (Balgengaszähler) mit 100 Vol.-% H2 am häufigsten dokumentiert wurde. Für den Betrieb von Haushaltsdruckreglern mit 100 Vol.-% H2 fehlen jedoch bisher aussagekräftige Untersuchungen im Hinblick auf Sicherheitsprüfungen und Sicherheitseinrichtungen wie beispielsweise das Reißen der Membran und deren Absicherung im Betrieb.
In dem Forschungsprojekt H2-Sicherheitsmembranen sollen durch experimentelle Untersuchungen Erkenntnisse gewonnen werden, die in den Anforderungskatalog der neu zu erstellenden bzw. anzupassenden Regelwerke einfließen. Ebenfalls soll durch die Ergebnisse des Projekts eine Gefahrenanalyse für erwartbare Mengen an Wasserstoff (als Leckage) bei Reglerdefekten erstellt werden.
