Geplant ist, dass das deutsche Wasserstoffkernnetz Teil des europäischen Wasserstoffnetzes „European Hydrogen Backbone“ wird. Dieses Netz soll bis 2040 eine Länge von rund 50.000 Kilometern erreichen. Die Idee dahinter ist klar: Wasserstoff soll künftig eine wichtige Rolle in der Industrie, bei der Energieversorgung und beim Umbau des Energiesystems übernehmen.

Wie sicher ist das Wasserstoffnetz?

Doch bevor Wasserstoff durch bestehende und neue Leitungen fließen kann, müssen viele Fragen beantwortet werden. Denn ein Netz, das für Erdgas ausgelegt wurde, lässt sich nicht automatisch für Wasserstoff nutzen. Es geht um die Eignung vorhandener Werkstoffe, um das Verhalten von Leitungen unter veränderten Betriebsbedingungen und um die Sicherheit des gesamten Systems.

Genau an diesem Punkt setzt die neue Testplattform 'ModuH2Pipe' des Wasserstoff-Kompetenzzentrums H2Safety der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung an. Das europaweit wohl bisher einzigartige Reallabor schafft eine Umgebung, in der Pipelines und ihre Komponenten unter realistischen und zugleich extremen Bedingungen geprüft werden können.

Die Plattform ermöglicht es, Belastungen nachzustellen, die im späteren Betrieb auftreten können. So lassen sich beispielsweise starke Druckschwankungen oder hohe Durchflussmengen simulieren. Rohrleitungen werden dabei wiederholt Drücken zwischen 10 bar und 85 bar ausgesetzt. Auf diese Weise kann das Hoch- und Herunterfahren einer Anlage nachgebildet werden – ein Szenario, das für den praktischen Betrieb von Wasserstoffnetzen relevant ist.

Zerstörungsfreie Prüfverfahren unter realen Bedingungen

Auch die Qualität des transportierten Mediums lässt sich untersuchen. Verunreinigungen können gezielt beigemischt werden, um mögliche Alterungs- und Schädigungsprozesse von Werkstoffen zu analysieren. Gleichzeitig wird geprüft, ob die eingesetzten Komponenten auch unter diesen Bedingungen zuverlässig funktionieren.

Dabei richtet sich der Blick nicht nur auf die Materialien selbst. Auch Fertigungs-, Schweiß- und Reparaturverfahren sollen mit ModuH2Pipe erprobt und validiert werden. Denn eine sichere Infrastruktur hängt nicht allein von der Qualität einzelner Bauteile ab, sondern ebenso davon, wie diese hergestellt, verbunden, gewartet und instand gesetzt werden.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Überwachung der Anlagen. Zerstörungsfreie Prüfverfahren werden unter realen Bedingungen getestet und weiterentwickelt, um mögliche Schäden frühzeitig erkennen zu können. Die Erkenntnisse aus den Untersuchungen sollen in digitale Diagnose- und Entscheidungswerkzeuge einfließen. Diese können beispielsweise dabei helfen, die Restlebensdauer von Komponenten zu berechnen oder Wartungszyklen gezielter zu optimieren.

Tests unter Extrembedingungen: Grenzbereiche ausloten

Die Testplattform dient zudem dazu, Grenzbereiche auszuloten. Bauteile wie Rohrleitungen oder Armaturen können unter extrem hohen Drücken bis 900 bar geprüft werden – weit über die normalen Betriebsgrenzen hinaus. Kommt es dabei zu einem Versagen, lassen sich die Folgen detailliert untersuchen. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse, um Schutzmaßnahmen und Sicherheitskonzepte weiterzuentwickeln und mögliche Schäden zu vermeiden oder zu reduzieren.

Bei der Eröffnung des Reallabors unterstrich Dr. Kai Holtappels, Sprecher des Wasserstoff-Kompetenzzentrums H2Safety@BAM, die Bedeutung der neuen Testumgebung für den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft: „Die Testplattform soll ein Innovationsmotor für die Wasserstoffwirtschaft werden: Hier können Unternehmen, Netzbetreiber und Forschungseinrichtungen neue Materialien, Bauteile, Überwachungsverfahren sowie Wartungs- und Reparaturkonzepte unter praxisnahen Bedingungen erproben. Gemeinsam wollen wir Vertrauen in Wasserstofftechnologien stärken und ihre breite Anwendung voranbringen.“

Die Testplattform wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) mit 3,8 Millionen Euro aus Mitteln des Konjunktur- und Krisenbewältigungspakets der Bundesregierung gefördert.

Quelle: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung