Projekt

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, einen Beitrag zur Sicherheitsbewertung der großtechnischen Speicherung und des Transports von Flüssigwasserstoff zu leisten. Zu diesem Zweck werden Simulationen der Wasserstoffverteilung in komplexen Geometrien nach potenziellen Wasserstoffleckagen durchgeführt. Bereits vorhandene Rechenprogramme werden hierzu an die spezifischen Randbedingungen angepasst und neue Modelle im Hinblick auf den Betrieb von Sicherheitsvorrichtungen (Rekombinatoren) und die Verwendung überarbeiteter Verbrennungskriterien unter niedrigen Temperaturen implementiert.

Experimentelle Bestimmung grundlegender sicherheitstechnischer Parameter der Wasserstoffverbrennung bei tiefen Temperaturen

Die Verbrennung von Wasserstoff und die Phänomene, die zur Auslösung einer Explosion führen, sind seit mehreren Jahrzehnten Gegenstand wissenschaftlicher Studien. Während es zahlreiche Daten über die Wasserstoffexplosion bei Standardbedingungen von Druck und Temperatur gibt, ist wenig über die Explosionsneigung von Wasserstoff bei kryogenen Bedingungen bekannt. Unter anderem werden drei grundlegende Verbrennungsparameter - der Zündbereich, die laminare Flammengeschwindigkeit und das Expansionsverhältnis - bei Temperaturen zwischen -50°C und -100°C bestimmt.

Entwicklung und Qualifizierung neuartiger Katalysatoren für katalytische Rekombinatoren zur Vermeidung der Bildung zündfähiger Gasgemische bei Flüssigwasserstoffleckagen

Bei einer Wasserstofffreisetzung ist die Lüftung die wirksamste Maßnahme zur Vermeidung der Bildung zündfähiger Gemische in geschlossenen oder halbgeschlossenen Bereichen. In schlecht belüftbaren Bereichen, z. B. auf einem maritimen Wasserstofftransporter, können katalytische Rekombinatoren jedoch eine relevante Wasserstoffsenke darstellen. Während Rekombinatoren in der Vergangenheit für hohe Temperaturen und Drücke qualifiziert wurden, gibt es keine Erkenntnisse über das Betriebsverhalten bei niedrigen Temperaturen. Das wissenschaftliche Ziel besteht nun darin, einen neuartigen Katalysator zu entwickeln und zu qualifizieren, der unter den typischen Bedingungen von Flüssigwasserstoff-Anwendungen funktioniert.

Anwendung fortschrittlicher numerischer Werkzeuge zur Untersuchung von Szenarien potenzieller Wasserstoffleckagen und zur Bewertung der Effizienz von Gegenmaßnahmen

Obwohl Wasserstoffleckagen und die Bildung brennbarer Gasgemische seit langem untersucht werden, stellen die besonderen Bedingungen von Flüssigwasserstoff-Anwendungen, wie niedrige Temperatur, besondere Geometrie und natürliche Belüftung, schwierig zu bewertende Randbedingungen dar. Das spezifische Ziel besteht daher darin, Rechenprogramme zur Simulation der Wasserstoffausbreitung und -verteilung anzuwenden, um mögliche Modelldefizite zu ermitteln, Unfallszenarien zu untersuchen und Hinweise auf Betriebsrandbedingungen und optimale Positionierung für zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zu erhalten.