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Fraunhofer IWM evaluiert Materialien für die sichere Speicherung von Wasserstoff

© FZ Jülich© FZ JülichFreiburg - Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie mit drei umfassenden Wasserstoff-Leitprojekten. Ein wichtiger Forschungsaspekt ist die sichere Speicherung von Wasserstoff. Zusammen mit weiteren Partnern arbeitet Fraunhofer IWM am Lösungen.

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

Unfallsicherheit und Langlebigkeit von Speichermaterialien und Bauteilen im Fokuskus
Wissenschaft und Industrie arbeiten momentan an Speicher- und Transportsystemen für Wasserstoff. Im Kern steht dabei, die genauere Beschreibung und Beurteilung des Verhaltens von metallischen Werkstoffen, insbesondere Stählen, im Kontakt mit Wasserstoff.

Um Wasserstoff sicher zu speichern, müssen die eingesetzten Werkstoffe 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 ohne das Auftreten von Schäden betrieben werden können.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Wasserstofflabor am Fraunhofer IWM im Projekt „H2Wind“ zielen darauf ab, Wechselwirkungen von atomarem oder molekularem Wasserstoff im Kontakt mit Werkstoffen mit experimentellen Methoden und theoretischen Modellen zu beschreiben. „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“, so Prof. Dr. Christian Elsässer, Wissenschaftlicher Koordinator für Zukunftsthemen am Fraunhofer IWM.

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM wird im Rahmen des „H2Wind“-Projektes mit rund 800.000 Euro vom BMBF gefördert.

Über die Wasserstoff-Leitprojekte des BMBF
Mit seiner bislang größten Forschungsinitiative zum Thema Energiewende unterstützt das BMBF Deutschlands Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft. Drei Wasserstoff-Leitprojekte sind das Ergebnis eines Ideenwettbewerbs und bilden einen zentralen Beitrag des BMBF zur Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie. Über vier Jahre sollen in den Projekten vorhandene Hürden, die den Einstieg Deutschlands in eine Wasserstoffwirtschaft erschweren, beseitigt werden. Dabei geht es um die serienmäßige Herstellung großskaliger Wasser-Elektrolyseure (H2Giga), die Erzeugung von Wasserstoff und Folgeprodukten auf hoher See (H2Mare) sowie Technologien für den Transport von Wasserstoff (TransHyDE).

In den Wasserstoff-Leitprojekten arbeiten insgesamt über 240 Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammen. Im Frühjahr 2021 sind die Projekte auf Basis unverbindlicher Förder-Inaussichtstellungen gestartet. Insgesamt wird die Förderung über 740 Millionen Euro betragen.


© IWR, 2021


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