Windenergieanlagen auf See erzeugen deutlich mehr und regelmässiger Strom als ihre Pendants an Land: Dieses Potenzial will H2Mare nutzen, um daraus Wasserstoff und Wasserstoff-Folgeprodukte herzustellen. ©Bild: Projektträger Jülich

Fraunhofer IWM: Evaluiert Materialien für Röhrenspeicher zur Wasserstoffspeicherung

(IWM) Im Rahmen des BMBF-Leitprojekts H2Mare wird das Fraunhofer IWM im Verbundprojekt H2Wind Kriterien zur Bewertung von Werkstoffen und Bauteilen für sogenannte Röhrenspeicher entwickeln und evaluieren. Die Erkenntnisse tragen zum unfallsicheren und dauerhaften Betrieb einer realen Speicher-Infrastruktur für Wasserstoff bei.


Um Wasserstoff sicher zu speichern, müssen Materialien wie beispielsweise Stahl dem Gas dauerhaft standhalten. Vor allem Schweissnähte, die im Vergleich zum Grundwerkstoff eine andere Struktur aufweisen, dürfen im Kontakt mit Wasserstoff keine erhöhte Schadensanfälligkeit zeigen. Die Speicheranlagen müssen unter mechanischen, thermischen, chemischen und elektromagnetischen Belastungen sicher und zuverlässig betrieben werden können. Damit es nicht zu unkontrollierten Materialschädigungen kommt, ist eine auf Unfallsicherheit und Langlebigkeit ausgerichtete Bewertung von Materialien und Bauteilen wichtig.

Ableitung von Designrichtlinien und Lebensdauervorhersagen
»Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in unserem Wasserstofflabor zielen darauf ab, Wechselwirkungen von atomarem oder molekularem Wasserstoff im Kontakt mit Werkstoffen mit experimentellen Methoden und theoretischen Modellen zu beschreiben«, erklärt Prof. Dr. Christian Elsässer, Wissenschaftlicher Koordinator für Zukunftsthemen am Fraunhofer IWM. »Damit ermöglichen wir eine detaillierte mechanistische Beschreibung von Schädigungsabläufen, eine zuverlässige Bewertung des Werkstoff- und Bauteilverhaltens und die Ableitung von Designrichtlinien und Lebensdauervorhersagen für Bauteile.«

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM wird mit rund 800‘000 Euro vom BMBF gefördert. »Aufbauend auf unseren vielfältigen Erfahrungen und unserem Knowhow können wir so einen wichtigen Beitrag für eine sichere Wasserstoff-Infrastruktur leisten«, so Prof. Dr. Christian Elsässer.

Wissen vereinen
Zusammen mit sieben leistungsstarken Partnern aus Forschung und Industrie legt das Fraunhofer IWM die nächsten vier Jahre seinen Fokus auf leistungsfähige und zuverlässige Werkstoffe im Kontakt mit Wasserstoff für die nachhaltige und sichere Offshore-Wasserstoff-Produktion.

Offshore-Power-to-X-Verfahren
Das Leitprojekt H2Mare zielt darauf ab, dass ein völlig neuer Anlagentyp künftig auf dem Meer seinen Platz findet - eine Lösung, die einen Elektrolyseur zur direkten Wandlung des elektrischen Stromes optimal in eine Offshore-Windenergieanlage integriert. Darüber hinaus werden weiterführende Offshore-Power-to-X-Verfahren untersucht. An H2Mare sind insgesamt 35 Partner und 2 assoziierte Partner beteiligt.

Text: Fraunhofer IWM

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