Simulation statt Explosion

Mit Simulation zu mehr Anlagensicherheit

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Sicher im Betrieb, aber nicht beim Störfall

Die Berechnungen machten deutlich: Wenn die Ventile öffnen, entspannen Wasserstoff und Stickstoff aufgrund des höheren Drucks in den Stickstofftanks unterschiedlich stark in das Abgassystem hinein. Das hat zur Folge, dass der Stickstoff den Wasserstoff zunächst in die Elektrolyseure zurückdrängt.

Erst, wenn ein Druckausgleich stattgefunden hat, tritt auch der Wasserstoff ins Abgassystem und strömt gemeinsam mit dem Stickstoff ab. Die Simulation offenbarte allerdings auch Schwachstellen in den Sicherheitsvorkehrungen. So zeigte sich, dass kritische Wasserstoffkonzentrationen nicht zuverlässig unterbunden werden. Es besteht die Gefahr, dass sich am Austritt – wo sich Wasserstoff mit dem atmos­phärischen Sauerstoff vermischt – ein explosives Gasgemisch bildet. Die Anlage konnte zwar für den planmäßigen Betrieb als sicher eingestuft werden, aber nicht für den simulierten Störfall.

Sicher im Modell und in der Realität

Die physikalisch-chemischen Gesetzmäßigkeiten und ihre Wechselwirkungen in verfahrenstechnischen Anlagen sind komplex. Betreiber, die Pläne und Konzepte von unabhängigen Dritten prüfen lassen, haben die Gewissheit, dass Risiken geprüft und effektive Gegenmaßnahmen getroffen worden sind. Mit den Modellierungen konnten die TÜV Süd-Sachverständigen dem Elektrolyseur-Hersteller Daten an die Hand geben, auf deren Basis das Anlagenkonzept überarbeitet werden konnte, um einen sicheren Betrieb auch im Störfall zu gewährleisten.

* * Der Autor ist Mitarbeiter bei TÜV Süd Industrie Service GmbH, Dresden. Kontakt: Tel. +49-351-4202-332

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