Wasserstoff – Gefahren und Sicherheit - Wasserstoff Gefahren und Sicherheit

Wasserstoff – Gefahren und Sicherheit

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Wasserstoff – eine neue Energiequelle mit besonderen Gefahren

Wasserstoff (H2) ist eine der wichtigsten Quellen für saubere Energie. Auf dem Weg in eine nachhaltigere Zukunft wächst die Zahl der Anlagen, um Wasserstoff herzustellen, zu verteilen, zu speichern oder zu nutzen. Aber der Umgang mit Wasserstoff in der Industrie birgt auch Gefahren. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Prozessindustrie unterstützt Dräger Sie bei der Bewertung von Risiken, berät Sie zur Wasserstoff Sicherheit und bietet die passenden Lösungen für die Wasserstoffdetektion an.

Gefahren beim Umgang mit Wasserstoff in der Industrie

Dräger Experte Oliver Bornholdt beantwortet in diesem Safety Talk zum Thema Wasserstoff in der Industrie unter anderem folgende Fragen:

  • Was ist der Unterschied zwischen grauem, türkisem, blauem und grünem Wasserstoff? 
  • Welche Sicherheitslösungen zur Wasserstoffdetektion gibt es? 
  • Wie sieht der Umgang mit Wasserstoff in der Zukunft aus? 

Wasserstoffexplosionen und andere Gefahren

Die 7 Herausforderungen im sicheren Umgang mit Wasserstoff in der Industrie

Wasserstoff bringt im Vergleich zu anderen Gasen keine großen neuen Risiken mit sich. Trotzdem können an vielen Stellen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette Gefahren entstehen. Auch wenn sich die spezifischen Herausforderungen je nach Anwendung unterscheiden, die Anlagensicherheit ist immer das höchste Ziel.

Hier stellen wir einige Risikofaktoren vor, die wir in Projekten mit Kunden untersuchen.

Icon für eine Wasserstoff-Explosion

Explosion

Im Gegensatz zu echten Sprengstoffen kann reiner Wasserstoff nicht explodieren. Das Risiko entsteht dann, wenn er sich mit der Umgebungsluft mischt. Damit Wasserstoff eine Explosion auslöst, muss Sauerstoff vorhanden sein. Wenn aber Wasserstoff entweichen kann, reicht schon ein statischer Funke von der Kleidung aus, um eine Explosion auszulösen. Als primärer Explosionsschutz für Wasserstoff dient eine Gaswarnanlage.

Icon für eine Wasserstoff-Flamme

Unsichtbare Flamme

Wasserstoff brennt mit einer sehr, sehr hellen Flamme, die bei Tageslicht fast unsichtbar ist. Sie gibt nur sehr wenig Strahlungswärme ab, weshalb der Mensch die große Hitze der Flamme nur aus sehr kurzer Entfernung wahrnimmt. Wasserstoffflammen geben jedoch elektromagnetische Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich zwischen 2 und 4 μm ab. Um sie zu erkennen, eignen sich spezielle Flammenmelder, die sie messen können, insbesondere für eine umgehende Warnung.

Icon für ein Wasserstoff-Leck

Lecks

Aufgrund seiner kleinen Moleküle und geringen Viskosität kann Wasserstoff leichter aus Rohrleitungen und anderen Strukturen entweichen als dichtere Gase. Wenn er bei ausreichend hohem Druck aus einem Rohr austritt, kann sich Wasserstoff sogar selbst entzünden. Neben wasserstofftauglichen Rohrleitungen ist eine regelmäßige Inspektion unerlässlich, um Leckstellen an Verbindungsstellen und entlang von Rohrleitungen zu erkennen. Fest installierte Wasserstoff-Lecksucher bieten eine weitere Sicherheitsebene.

Diffusion von Wasserstoff durch verschiedene Materialien

Wasserstoff speichern

Wasserstoff kann leicht in Materialien eindringen und sie in einigen Fällen verspröden. Dies muss bedacht werden, wenn Sie Wasserstoff lagern oder speichern möchten. Aus diesem Grund werden zum Lagern von Wasserstoff in der Regel Tanks aus Edelstahl und Verbundwerkstoffe verwendet, um Unfälle zu vermeiden.

Icon für einen CO-Sensor

CO-Alarme

Kohlenmonoxid (CO)-Sensoren sind querempfindlich gegenüber Wasserstoff. CO-Sensoren sollten bei Einsatz in der Nähe einer möglichen Wasserstoffbelastung für Wasserstoff kompensiert werden, damit Querempfindlichkeiten und Fehlalarme auf ein Minimum reduziert werden.

Icon für eine Wasserstoff-Blase

Gastaschen

Wie Ammoniak und Methan hat auch Wasserstoff eine geringere Dichte als Luft und bildet bei einem Austritt Gasblasen unter der Decke von Innenräumen. Das Vorhandensein von Wasserstoff wird am Boden nicht wahrgenommen, selbst wenn sich gefährliche Mengen unter der Decke ansammeln. Wenn sich Wasserstoff und Methan mischen, kann Wasserstoff Gasblasen über dem Methan bilden. Detektoren zur Messung von Wasserstoff werden daher in der Regel oben angebracht, während sich Methandetektoren unterhalb dieser Ebene befinden.

Icons für Nase und Auge durchgestrichen

Geruchlos und farblos

Wasserstoff hat keinen Geruch und keine Farbe und ist daher für den Menschen nicht wahrnehmbar. Bei Methan wird dieses Problem durch Zugabe von Geruchsstoffen entschärft, und es wird erforscht, ob dies auch bei Wasserstoff möglich ist. Detektoren, um Gas zu messen oder Leckagen zu erkennen, sind unerlässlich.

Thumbnail der Infografik „Sicherheit in der Wasserstoff-Industrie“

Was macht Wasserstoff gefährlich?

Ein kleiner Funke reicht: Wasserstoff benötigt nur kleinste Energiemengen, um sich zu entzünden. Diese Infografik zeigt, wie schnell sich Wasserstoff in einem geschlossenen Raum mit Luft vermischt und damit zu einem leicht entzündlichen Gemisch wird und für Unfälle sorgen kann.

Infografik herunterladen

Flame-1750-H2

JETZT NEU: Flammendetektor Dräger Flame 1750 H2

Der Dräger Flame 1750 H2 wurde speziell für die Erkennung von Wasserstoffbränden entwickelt. Mit seinem Triple-IR-Sensor detektiert er H2-basierte Brände auch auf größere Entfernung und bietet Ihnen dabei eine hohe Zuverlässigkeit gegen Fehlalarme. Häufige Quellen für Fehlalarme, wie heißes CO2 oder Schweißarbeiten, stellen kein Problem mehr für Sie dar.

Sicherheitsherausforderungen von Wasserstoff in der Praxis

Die beiden Firmen Salzgitter Flachstahl GmbH und FAUN Umwelttechnik vertrauen auf Gasmesstechnik von Dräger, um einen sicheren Umgang mit Wasserstoff in der jeweiligen Industrie zu gewährleisten.

Wasserstoff Industrie: Kohleausstieg in der Stahlindustrie

Wie der Kohle-Ausstieg in der Stahlindustrie gelingen kann

Salzgitter auf dem grünen Weg: Die Salzgitter Flachstahl GmbH treibt ein hoch ambitioniertes Transformationsprogramm voran, um durch den Einsatz von Wasserstoff radikal Kohlendioxid zu sparen. Wie bisher setzt der Stahlkonzern auch beim neuen Energieträger auf präzise Gasmesstechnik von Dräger. Lesen Sie jetzt die ganze Geschichte!

Faun Wasserstoff Reference Case

Wasserstoff als Antrieb der Zukunft

FAUN geht beim Thema Wasserstoff auf Nummer sicher. Um ihre wasserstoffbetriebenen Müllfahrzeuge BLUEPOWER sicher warten und supporten zu können, setzt die FAUN Umwelttechnik auf Gasüberwachung von Dräger. So meistert Europas Marktführer für Abfallsammel- und Kehrmaschinen-Aufbauten souverän alle Sicherheitsherausforderungen. 

Zu Besuch bei FAUN Umwelttechnik

Wasserstoff im Tank. Sicherheit in der Werkstatt. 

Sehen Sie sich hier das Video zur FAUN-Fallstudie an.

Anwendungsbereiche für Wasserstoff

Wasserstoff produzieren

Produktionsanlage für Wasserstoff

Im Zuge der weltweiten Umstellung auf kohlenstoffneutrale erneuerbare Energiequellen steigt die Nachfrage nach nachhaltig erzeugtem Wasserstoff für die Industrie. Wind- und Solarparks haben die Möglichkeit, diesen "grünen" Wasserstoff zu produzieren, was jedoch aufgrund der Entflammbarkeit von Wasserstoff und der Gefahr einer Explosion neue große Sicherheitsrisiken an ihren Standorten birgt. Vor allem zu Beginn der Wasserstoffproduktion steht Wasserstoff unter hohem Druck und ist hochentzündlich. Die Flamme selbst ist praktisch unsichtbar, was bedeutet, dass die Anlagen hervorragende Sicherheitsvorkehrungen gegen Wasserstoffexplosionen erfordern.

Wasserstoff speichern und verteilen

Tanktrailer / Tankauflieger für Wasserstoff

Die Produktion von Wasserstoff für die Industrie erfordert effiziente und sichere Transport-, Verteilungs- und Speicherungsmethoden, bevor er Lieferanten und Verbraucher erreicht. Die bestehende Infrastruktur von Gasnetzen und Pipelines kann häufig für den Transport von Wasserstoff zu den relevanten Märkten genutzt werden, jedoch müssen Detektion, Überwachung und Wartung speziell auf das Risiko von Leckagen angepasst werden. Die meisten Lagereinrichtungen wie Tanks und Ventile sind im Allgemeinen sicher, aber Aktivitäten von Personen und Maschinen vor Ort erhöhen die Sicherheitsrisiken.

Wasserstoff nutzen

Zapfsäulen zum Betanken mit flüssigem Wasserstoff

Durch die angestrebte Verringerung der Emissionen aus fossilen Brennstoffen ist die Nachfrage nach saubereren Energien wie Wasserstoff durch die Herstellung von Brennstoffzellen gestiegen. Unter anderem werden Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge für den Straßen-, Schienen- und Seeverkehr auf langen Strecken eingesetzt. Tankstellen, Reparaturwerkstätten und Autowerkstätten haben ihr Kerngeschäft auf Wasserstoff ausgeweitet, um diesen neuen Verbrauchssektor zu bedienen. Das bedeutet, dass sie sich auch an neue Sicherheitsmaßnahmen halten und einschlägige Erfahrungen im Bereich der Sicherheit sammeln müssen.

Wasserstoff Schulung für mehr Sicherheit im Betrieb

Wasserstoff Schulung

Wasserstoff – Gefahren und sicherheitstechnische Herausforderungen

Diese Wasserstoff Schulung wurde speziell entwickelt, um Sie auf die sicherheitstechnischen Herausforderungen im Umgang mit Wasserstoff vorzubereiten.

  • Mehr Sicherheit in Ihrem Betrieb: Das Wissen über potenzielle Gefahren schützt Ihre Mitarbeitenden im Umgang mit Wasserstoff.
  • Bewusstsein schaffen: Lernen Sie, wie Sie Risiken identifizieren und präventive Maßnahmen ergreifen, um Unfälle zu vermeiden.
  • WBT – ortsunabhängig, jederzeit durchführbar: Unser webbasiertes Training ermöglicht es Ihnen, flexibel und unabhängig von Ort und Zeit an unserem Kurs teilzunehmen.

Downloads

Unsere White Paper über drei der wichtigsten CleanTech-Energieträger geben Ihnen einen schnellen Überblick über die wichtigsten Sicherheitsherausforderungen und die entsprechenden Lösungen.

Hydrogen Whitepaper - tn (notext)

Wasserstoff – Sicherheit für den Energieträger der Zukunft

Ammonia Whitepaper - tn (notext)

Ammoniak – ein neuer Energieträger mit besonderen Gefahren

Methanol Whitepaper - tn (notext)

Methanol in der Wasserstoffwirtschaft – Energieträger mit herausfordernden Gefährdungen

Wasserstoff Sicherheit

Anforderungen an die Wasserstoff-Sicherheit

Wasserstoff selbst ist nicht giftig, birgt aber besondere Gefahren für die Sicherheit von Anlagen, die Wasserstoff lagern, produzieren, verteilen oder nutzen. Lesen Sie mehr über die Sicherheitsherausforderungen und wie Dräger die Wasserstoffwirtschaft mit umfassender Risikoanalyse, Projektplanung, Auswahl und Installation der richtigen Sicherheitslösungen und Dienstleistungen in allen Phasen des Prozesses unterstützen kann.

E-Book herunterladen

Offshore-Energieerzeugung: Wasserstoff für sauberen Strom

Grünen Wasserstoff produzieren und speichern

Grüner Wasserstoff wird heute oft als Kraftstoff der Zukunft bezeichnet. Mit zunehmender großflächiger Power-to-X-Wasserstoffproduktion besteht ein hoher Bedarf an Risikobewertungen und nahtlosen Lösungen zur Gewährleistung der Anlagensicherheit – vom Elektrolyseprozess über die Kompressoranlage und die Pipelines bis hin zur Speicherung und Verteilung.

Whitepaper herunterladen

Wasserstoff-Newsletter – immer top informiert!

Mit dem Dräger H2-Newsletter bleiben Sie auf dem Laufenden über Neuigkeiten und Dräger-Lösungen rund um die Sicherheit im Umgang mit Wasserstoff.

Wasserstoff messen: Sicherheit durch Erkennen, Überwachen und Schützen

Stationäre Gaswarnsysteme

Für die sichere Produktion, Lagerung und Verteilung von Wasserstoff müssen verschiedene Detektionstechnologien eingesetzt werden, um ein effizientes Schutzniveau als umfassende Sicherheitslösung aufzubauen. Eine Gaswarnanlage für den Umgang mit Wasserstoff gibt bei gefährlichen Lecks oder bei der Gefahr einer Wasserstoff-Explosion sofortige Warnungen aus.

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NEU: Dräger Flame 1750 H2

Dräger PEX 3000

Dräger PEX 3000

Dräger Polytron 8200

Dräger Polytron® 8200

Dräger Polytron® 8900 UGLD

Dräger Polytron® 8900 UGLD

Dräger Polytron® 6100 EC WL

Dräger Polytron® 6100 EC WL

Mobile Gaswarngeräte

Lecksuche und persönliche Luftüberwachung bei Produktion, Lagerung und Transport von Wasserstoff sind die Hauptanwendungen für tragbare Gasdetektoren, umgangssprachlich häufig auch als sogenannte Wasserstoff-Schnüffler bezeichnet. Darüber hinaus muss vor Wartungsarbeiten eine Freimessung mit mobilen Wasserstoff-Detektoren durchgeführt werden.

Dräger Pac® 8000 H2

Dräger Pac 8000 H2

Dräger X-am 5800 Multigas-Detektor

Dräger X-am 5800

Dräger X-am® 8000

Dräger X-am 8000

Persönliche Schutzausrüstung

Arbeitsschutzausrüstungen sind für den Schutz der Mitarbeiter bei Wartungsarbeiten an Wasserstoffproduktionsanlagen unerlässlich. Für Notfälle und Unfälle müssen Fluchtatemschutzgeräte zur Verfügung stehen.

Dräger X-plore® 3300/3500

Dräger X-plore 3300/3500

Dräger PAS® Colt

Dräger PAS Colt

Parat 4700/7500

Dräger Fluchthauben

Notfallmanagement für mehr Wasserstoffsicherheit

Bei Wasserstoff beginnt Sicherheit mit einer Risikoanalyse, erfordert eine solide Projektplanung und umfasst spezielle Lösungen zur Wasserstoffdetektion.

Wasserstoffsicherheit – Symbolbild Notausgang

Beratung für Ihre Sicherheit

Die Beratung für Herausforderungen zum sicheren Umgang mit Wasserstoff ist Sache der Sicherheitsingenieure von Dräger. Unsere Experten überprüfen bestehende Konzepte auf Verbesserungspotenziale und schaffen nachhaltige Sicherheit. Sie unterstützen konzeptionell, bewerten Ihre Risiken und definieren gemeinsam mit Ihnen Maßnahmen.

Mehr erfahren

Ammoniak – Energieträger mit besonderen Gefahren

Ammoniak – Energieträger mit besonderen Gefahren

Die Herstellung, Lagerung und der Transport von Ammoniak erfordert ebenfalls Vorsicht und entsprechende Sicherheitsvorkehrungen, um mögliche Gefahren zu minimieren. Erprobte Verfahren zum Umgang mit Ammoniak gewährleisten eine effektive und sichere Verwendung.

Ammoniak – Gefahren und Sicherheit

Methanol in der Wasserstoffwirtschaft

Methanol in der Wasserstoffwirtschaft

Im Rahmen der hochlaufenden Wasserstoffwirtschaft wird neben Ammoniak vor allem Methanol als Energieträger und insbesondere als Kraftstoff im Mobilitätssektor, besonders für die Schifffahrt, diskutiert. Ein wesentlicher Vorteil des Energieträgers ist, dass sowohl etablierte Produktionsprozesse als auch bestehende Infrastruktur für den Transport genutzt werden können.

Methanol | Sicherheit in der Industrie

Individuelle Gaswarnsysteme – Symbolbild Hand auf Planungsskizze

Individuelle Lösungen: für Sie konzipierte Gaswarnsysteme

Auch in der Wasserstoff-Industrie ist jede Anlage anders. Aus unserer langjährigen Erfahrung wissen wir, dass fest installierte Brand- und Gaswarnanlagen nur so effektiv sind, wie sie geplant wurden. Deshalb arbeiten wir eng mit unseren Kunden zusammen, um sie während des gesamten Prozesses zu begleiten – von der Beratung über die Konzeption bis hin zur Realisierung und Implementierung. So können Sie die bestmögliche Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen erzielen.

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