Erdgasleitungen für den Wasserstofftransport testen

Degradationprüfung Erdgasleitungen für den Wasserstofftransport testen

28.07.2022 Von Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

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Bundesamt für Materialforschung

Wasserstoff soll künftig in das deutsche Erdgasnetz eingeleitet werden. Vorher müssen jedoch alle Komponenten auf Eignung geprüft werden. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelt hierzu eine Prüfmethodik, die Pipelinestähle schneller und kostengünstiger als bisher auf Degradation testen kann.

Bei der Methode wird Wasserstoff von innen durch eine Materialprobe geleitet. Das reduziert den Sicherheitsaufwand deutlich und damit die Kosten.
(Bild: BAM)

Wasserstoff kann ähnlich wie Erdgas transportiert werden. Wasserstoffatome sind jedoch besonders klein, was ihre Aufnahme durch Metalle begünstigt. Bei Stählen kann dies zu einer Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften führen. Unter mechanischen Spannungen, wie sie in jedem Gasnetz vorkommen, kann dies Rissbildungen begünstigen und zu gefährlichen Leckagen führen.

Bisherige Tests sind aufwendig und kostspielig

Wie die BAM mitteilt, werden bislang zur Degradationprüfung von Pipelinestählen Materialproben aufwendigen Tests unterzogen: In einem Autoklav werden sie Wasserstoff ausgesetzt und dabei mechanisch belastet. Das erfordere wegen der großen Menge an benötigtem Wasserstoff einen hohen Sicherheitsaufwand und sei entsprechend kostspielig. Nun arbeitet das Wasserstoff-Kompetenzzentrum der BAM an einer Prüftechnik, mit der sich mögliche Schädigungen in Zukunft deutlich einfacher zeigen lassen – bei geringeren Kosten.

Werkstoffranking für Wasserstoffeinsatz geplant

Nach Angaben der BAM wird dabei eine Stahlprobe von innen mit Wasserstoff befüllt und gleichzeitig einer mechanischen Zugbelastung ausgesetzt. Die Methode erfordere nur einen Bruchteil der bisherigen Menge an Wasserstoff, was den sicherheitstechnischen Aufwand deutlich verringere. Die vorhandenen Testmöglichkeiten können so erweitert und ein schnellerer Markthochlauf von Wasserstoff ermöglicht werden, heißt es. Geplant ist, ein Ranking von Werkstoffen nach Eignung für den Wasserstoffeinsatz zu erstellen, darunter auch von Rohrleitungswerkstoffen im Erdgasverteilnetz.

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