Wasserstoff: Sicherheit für die Industrie - Wasserstoff – eine neue Energiequelle mit besonderen Risiken.

Wasserstoff: Sicherheit für die Industrie

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Wasserstoff – eine neue Energiequelle mit besonderen Risiken

Wasserstoff (H2) ist eine der wichtigsten Quellen für saubere Energie. Auf dem Weg in eine nachhaltigere Zukunft wächst die Zahl der Anlagen zur Wasserstoffherstellung und -verteilung. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Prozessindustrie ist Dräger der ideale Partner für Kunden und Stakeholder – insbesondere für neue Akteure auf dem Markt – bei der Bewertung von Risiken und der Bereitstellung umfassender Beratungs- und Wasserstoffsicherheitslösungen. Dräger ist die erste Anlaufstelle für Fragen der Wasserstoffsicherheit und verfügt über ein umfassendes Wissen über die Gefahren beim Umgang mit Wasserstoff.

Herausforderungen im Umgang mit Wasserstoff

Was ist der Unterschied zwischen grauem, türkisem, blauen und grünem Wasserstoff? Welche Sicherheitslösungen zur Detektion von Wasserstoff gibt es? Wie sieht der Umgang mit Wasserstoff in der Zukunft aus? Diese und weitere Fragen beantwortet Oliver Bornholdt in unserem Dräger Safety Talk.

Wasserstoff | Dräger Safety Talk

Im Interview: Oliver Bornholdt, Business Development Manager

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Anforderungen an die Sicherheit meistern

Wasserstoff selbst ist nicht giftig, birgt aber besondere Gefahren für die Sicherheit von Anlagen und für die Infrastruktur, die ihn 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.

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Produktion und Speicherung von grünem Wasserstoff – Risikobeurteilung für mehr Anlagensicherheit

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, der Kompressoranlage und den Pipelines bis hin zur Speicherung und Verteilung.

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Wasserstoffexplosionen und andere große Risiken

Die 7 Herausforderungen im sicheren Umgang mit Wasserstoff

Wasserstoff bringt im Vergleich zu anderen Gasen keine großen neuen Risiken mit sich. Die Krisenherde treten dort auf, wo Menschen an Aufgaben entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette von der Produktion bis zur Nutzung beteiligt sind. Auch wenn sich die spezifischen Herausforderungen je nach Anwendung unterscheiden, ist die Anlagensicherheit allen gemeinsam. Hier sind einige der Risikofaktoren, die Dräger in Projekten mit Kunden untersucht:

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Explosion

Im Gegensatz zu echten Sprengstoffen kann reiner Wasserstoff nicht explodieren. Das Risiko entsteht dann, wenn er in die Luft trifft. 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. 

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Unsichtbare Flamme

Wasserstoff brennt mit einer sehr hellen Flamme, die bei Tageslicht unsichtbar ist. Da sie kaum Infrarotstrahlung abgibt, die der Mensch als Wärme wahrnimmt, kann sie nicht als Wärme empfunden werden. Eine Wasserstoffflamme sendet jedoch erhebliche ultraviolette Strahlung aus. Daher sind spezielle UV-Detektoren erforderlich, um die Anwesenheit von Wasserstoffflammen zu erkennen.

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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 Leckdetektoren bieten eine weitere Sicherheitsebene.

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Durchdringung

Wasserstoff kann leicht in Materialien eindringen und sie in einigen Fällen verspröden. Aus diesem Grund werden für Lagertanks in der Regel Edelstahl und Verbundwerkstoffe verwendet.

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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.

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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. Wasserstoffdetektoren werden daher in der Regel oben angebracht, während sich Methandetektoren unterhalb dieser Ebene befinden.

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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. Gas- und Leckdetektoren sind unerlässlich.

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Wasserstoffexplosion

Das Vorhandensein von Wasserstoff erhöht die Sicherheitsrisiken, denen mit geeigneten Maßnahmen begegnet werden muss. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften müssen Wasserstoffsensoren ausgewählt werden, um den Herausforderungen der Wasserstoffsicherheit gerecht zu werden – insbesondere im Hinblick auf eine große Gefahr: das Risiko von Wasserstoffexplosionen.

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Was macht Wasserstoff gefährlich?

Ein kleiner Funke reicht: Wasserstoff benötigt nur kleinste Energiemengen, um sich zu entzünden. Erfahren iSie n dieser Infografik, wie schnell sich Wasserstoff in einem geschlossenen Raum mit Luft vermischt und damit zu einem leicht entzündlichen Gemisch wird.

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Anwendungsbereiche für Wasserstoff

Wasserstoffproduktion

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Im Zuge der weltweiten Umstellung auf kohlenstoffneutrale erneuerbare Energiequellen steigt die Nachfrage nach nachhaltiger erzeugtem Wasserstoff. Wind- und Solarparks haben die Möglichkeit, diesen "grünen" Wasserstoff zu produzieren, was jedoch aufgrund der Entflammbarkeit und der explosiven Eigenschaften von H2 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.

Wasserstoffverteilung und -speicherung

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Die Wasserstoffproduktion in industriellen Mengen erfordert effiziente und sichere Transport-, Verteilungs- und Speicherungsmethoden und -einrichtungen, 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.

Wasserstoffnutzung

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Durch die angestrebte Verringerung der Emissionen aus fossilen Brennstoffen und deren schädliche Auswirkungen auf die Umwelt 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: Lösungen für Erkennung, Überwachung und Schutz

Stationäre Gaswarnsysteme

Für die sichere Produktion, Lagerung und Verteilung von Wasserstoff müssen verschiedene Detektionstechnologien eingesetzt werden, um ein effizientes Schutzniveau als umfassende Sicherheitslösung aufzubauen. Wasserstoffsensoren geben bei gefährlichen Lecks oder Verbrennungsrisiken sofortige Warnungen aus.

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Dräger PEX 3000

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Dräger PointGard 2200

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Dräger Polytron® 8900 UGLD

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Dräger Polytron® 6100 EC WL

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H - das Element Wasserstoff

Chemische Eigenschaften und Grenzwerte von Wasserstoff sowie Empfehlungen für Messgeräte und Schutzausrüstung für Wasserstoff finden Sie in unserem Substanzfinder VOICE.

Wasserstoff [VOICE]

Mobile Gaswarngeräte

Lecksuche und persönliche Luftüberwachung bei Arbeiten in Wasserstoffproduktions-, -lagerungs- und -transportumgebungen sind die Hauptanwendungen für tragbare Gasdetektoren. Darüber hinaus muss vor Wartungsarbeiten eine Freimessung mit mobilen Erfassungs- und Überwachungsgeräten mit Wasserstoffsensoren durchgeführt werden.

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Dräger Pac® 8500

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Dräger X-am® 5600

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Dräger X-am® 8000

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Sicherheitslösungen zur Wasserstofferkennung

Die besonderen Sicherheitsherausforderungen des Wasserstoffmanagements erfordern maßgeschneiderte Wasserstoffdetektion und Schutzmaßnahmen. Als Experte für Gasmesstechnik bietet Dräger praxiserprobte Lösungen wie Wasserstoffsensoren für vielfältige Kundenanwendungen zur Erfüllung spezifischer Wasserstoffsicherheitsanforderungen. Eine große Auswahl an mobilen und stationären Gaswarngeräten und -systemen deckt alle Szenarien und Anforderungen für eine optimale Wasserstoffsicherheit ab.

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Persönliche Schutzausrüstung

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

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Dräger X-plore® 3300/3500

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Dräger PAS® Colt

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Filtering Escape Devices - Dräger product finder

Wasserstoffsicherheit und Notfallmanagement

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

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Beratung für Ihre Sicherheit

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

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Individuelle Lösungen: für Sie konzipierte Gaswarnsysteme

Jede Industrieanlage ist anders. Aus unserer langjährigen Erfahrung wissen wir, dass fest installierte Brand- und Gaswarnanlagen nur so effektiv sind wie die Planung dahinter. 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.

Anlagen- und Betriebssicherheit

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Dräger Safety AG & Co. KGaA

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Herausforderungen im Umgang mit Wasserstoff

Was ist der Unterschied zwischen grauem, türkisem, blauen und grünem Wasserstoff? Welche Sicherheitslösungen zur Detektion von Wasserstoff gibt es? Wie sieht der Umgang mit Wasserstoff in der Zukunft aus? Diese und weitere Fragen beantwortet Oliver Bornholdt in unserem Dräger Safety Talk.