Niedriger Druck ist immer vorteilhaft für die Sicherheit. Aufgrund der geringen Dichte des Wasserstoffs ist jedoch häufig ein hoher Druck erforderlich, um gasförmigen Wasserstoff zu speichern oder zu transportieren. Ingenieure verwenden häufig ein kohlenstofffaserverstärktes Polymermaterial , um eine Konstruktion mit geringem Gewicht bei hohem Druck zu ermöglichen.
Sicherheitsauswirkungen von Hochdruckkonstruktionen #
Hohe Drücke erhöhen die Leckagerate. Wenn eine Zündquelle vorhanden ist, besteht außerdem die Möglichkeit einer Explosion. Die Vermeidung von Explosionsgefahr ist eine der größten Herausforderungen bei der Arbeit mit Hochdruck-Wasserstoffspeicherlösungen. Während eine Schadensbegrenzung bis zu einem gewissen Grad möglich ist, sind die Folgen im Falle eines Ausfalls schwerwiegend. Wenn ein Gerät ausfällt und heftig platzt, können Teile dieses Geräts hohe kinetische Energie aufnehmen und Personen in der Umgebung verletzen. Die folgende Abbildung veranschaulicht die wichtigsten Auswirkungen.
Während das Risikoniveau von vielen Faktoren abhängt, ist das Gefährdungspotenzial viel geringer, wenn der Druck niedriger ist.
Festkörper-Technologie #
Die Lösungen von GRZ Technologies (z. B. unsere Speicher der DASH M-Serie) arbeiten bei niedrigen bis sehr niedrigen Druck- und Umgebungstemperaturen. Die Konstrukteure von GRZ Technologies werden Speichersysteme mit möglichst geringem Druck entwerfen, die den Anforderungen des nachgeschalteten Wasserstoffverbrauchers entsprechen. Handelt es sich bei der vorgeschalteten Vorrichtung beispielsweise um einen Elektrolyseur, der Wasserstoff mit 35 bar(g) erzeugt, und verbraucht die nachgeschaltete Brennstoffzelle Wasserstoff mit 5 bar(g), so ist das Druckniveau des Speichers auf einen Bereich zwischen 5 und 35 bar(g) ausgelegt. Daher bietet die Technologie die Vorteile einer hochdichten Speicherung, jedoch auf einem deutlich geringeren Gefahrenniveau als die derzeit verfügbaren Hochdruckspeichertechnologien.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Niederdruck-Wasserstoffspeichersysteme aus mehreren Gründen sicherer sind als Hochdruckspeichersysteme. Sie reduzieren das Risiko von Explosionen oder Brüchen erheblich und setzen Wasserstoff im Falle eines Lecks langsamer frei, wodurch unmittelbare Gefahren minimiert werden. Darüber hinaus führt der endotherme Freisetzungsprozess bei niedrigem Druck zu besser kontrollierbaren Temperaturänderungen, was die Gesamtsystemsicherheit erhöht. Somit bieten Niederdrucksysteme eine stabilere und sicherere Wasserstoffspeicherlösung.
