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Prüflösungen für die Wasserstofftechnologie

Auf dem globalen Energiemarkt erhält Wasserstoff eine immer stärkere Bedeutung, um das Ziel der Kohlenstoffneutralität zu erreichen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Deshalb stehen sowohl das Material als auch die Infrastruktur - über die gesamte Wertschöpfungskette der Wasserstoffindustrie hinweg - vor neuen Herausforderungen. 

ZwickRoell bietet ein breites Spektrum an Prüflösungen im Bereich Wasserstofftechnologie: Von der Erzeugung, Transport, Speicherung bis hin zur nutzerspezifischen Anwendung. 

Die mechanische Werkstoffprüfung erfordert eine präzise und speziell angepasste Prüftechnik, um zuverlässig Werkstoffkennwerte unter direktem und/oder indirektem Wasserstoff-Einfluss zu ermöglichen. Die größten Herausforderungen stellen dabei die folgenden Aspekte dar: Hoher Druck, niedrige Temperaturen und Prüfungen über lange Zeiträume. Deshalb bietet ZwickRoell ideale Prüflösungen, die die hohen Anforderungen der wasserstoffverarbeitenden Industrie umfassend erfüllen und einen wichtigen Beitrag leisten zur Weiterentwicklung langlebiger Werkstoffe und Bauteile.

Wasserstoff-Erzeugung  Prüfungen im Bereich Transport und Speicherung  Prüfungen an Brennstoffzellen  Kundenprojekte  

Die Wasserstoff-Wertschöpfungskette

Die Wasserstoff-Wertschöpfungskette wird grundlegend in die folgenden Bereiche unterteilt:

  • Wasserstoff-Erzeugung (z.B. Elektrolyse)
  • Wasserstoff-Speicherung (z. B. Flüssiggastank, Druckbehälter)
  • Wasserstoff-Transport (z. B. Rohre, Ventile) und Verteilung 
  • Energieumwandlung und -anwendung (z. B. Brennstoffzellen)

ZwickRoell bietet die gesamte Bandbreite an Lösungen und gewährleistet maximale Sicherheit entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette. Neben speziellen Prüflösungen beraten unsere Experten umfassend zu vielen Aspekten der Wasserstofftechnologie – etwa von der Prüfung der Wasserstoff-Versprödung über die Wasserstoff-Hochdruckumgebung bis hin zu Prüfungen bei sehr niedrigen Temperaturen. 
 

Wasserstoff Erzeugung

Je nach Methode der Wasserstoff-Erzeugung unterscheidet man folgende Arten: grauen, blauen und grünen Wasserstoff. Grauer Wasserstoff entsteht durch die Dampfreformierung fossiler Brennstoffe wie Erdgas, Kohle oder Öl. Bei diesem Prozess entsteht Kohlendioxid als Abfallprodukt, das in die Atmosphäre abgegeben wird. So genannter blauer Wasserstoff wird nach demselben Verfahren hergestellt, danach aber unterirdisch gelagert (CCUS – Carbon Capture Usage and Storage, dt. Kohlenstoffabscheidung, nutzung und –speicherung). Der Vorteil: Klimaschädliche Kohlendioxidemissionen werden reduziert, da sie nicht in die Atmosphäre gelangen. Grüner Wasserstoff hingegen wird durch Elektrolyse hergestellt – dabei wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten. Durch die besondere Unterstützung seitens der Öffentlichkeit und der Politik sowie den Anstrengungen in der Forschung, lässt sich grüner Wasserstoff zukünftig immer wirtschaftlicher und effizienter herstellen.

Prüfungen im Bereich Wasserstoff Transport und Speicherung

Die aktuell größten technologischen Herausforderungen, um Wasserstoff in großem Stil für die Wirtschaft zu nutzen, sind die Themen Speicherung und Transport. Derzeit wird Wasserstoff in flüssiger oder gasförmiger Form transportiert oder gespeichert.

  • Transport und Speicherung von gasförmigem Wasserstoff
    Es gibt unterschiedliche Methoden, um Wasserstoff zu transportieren: Pipelines, Lastwagen oder Tanks. Um eine hohe Energiedichte zu erreichen, ist jedoch ein hoher Druck erforderlich, insbesondere für die Speicherung von Wasserstoff für die Automobilindustrie. Aktuell sind in diesem Bereich sowohl die Größe als auch das Gewicht der Tanks noch große Herausforderungen. 
  • Transport und Speicherung von Flüssigwasserstoff
    Für den Transport oder die Speicherung von Flüssigwasserstoff sind besonders niedrige Temperaturen nötig (-253 °C / 20K). Dies ist vor allem in der Luft- und Raumfahrtindustrie entscheidend, also Wirtschaftsbereichen, in denen auch der geringe zur Verfügung stehende Platz (Bsp. am Flugzeug/Rakete) eine wichtige Rolle spielt.
Prüfungen im Bereich Lagerung und Transport von gasförmigem Wasserstoff zu Prüfungen im Bereich Lagerung und Transport von gasförmigem Wasserstoff
Prüfungen im Bereich Lagerung und Transport von Flüssigwasserstoff zu Prüfungen im Bereich Lagerung und Transport von Flüssigwasserstoff
Compositeprüfung bei kryogenen Temperaturen
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Wasserstoffversprödung ASTM F519
Die ASTM F519 beschreibt ein mechanisches Prüfverfahren zur Untersuchung der Wasserstoffversprödung hochfester metallischer Werkstoffe.
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Wasserstoff Anwendung

Zu den wichtigsten Wasserstoff-Anwendungen zählen der Einsatz in der Industrie (u.a. Ammoniak-, Methanol- und Stahlproduktion), in der Strom- und Wärmeerzeugung sowie in der Automobilindustrie (Brennstoffzellen, synthetische Kraftstoffe).

Wasserstoff-Brennstoffzellen zu Wasserstoff-Brennstoffzellen

Wir arbeiten stetig an Prüflösungen in der Wasserstofftechnologie. Haben Sie spezifische Fragen? Nehmen Sie direkt Kontakt mit unserem Wasserstoff-Experten auf.
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