Sicherheit für
neue Energien
#STAHL4HYDROGEN
Bereits heute ist die tägliche Nachfrage nach Energie weltweit sehr hoch. Doch wie können wir diesen hohen Energiebedarf in Zukunft bei einer immer schneller wachsenden Bevölkerung decken? Zu dieser Herausforderung kommt hinzu, dass der Anteil an fossilen Rohstoffen sinkt und die zukünftige Energieversorgung CO2-neutraler werden soll.
Die Antwort liegt auf der Hand: WASSERSTOFF
Wasserstoff hat sich zu einer führenden Rolle im sauberen Energiemix entwickelt, wenn erneuerbare Energien zum Einsatz kommen, und gilt schon jetzt als der Kraftstoff der Zukunft. Wasserstoff eignet sich hervorragend als Energiequelle und Speichermedium. Wasserstoff kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden, die wichtigsten sind die Elektrolyse von Wasseratomen und die Dampfreformierung von Erdgas. Kurz gesagt, Wasserstoff ist kein Nischensektor mehr, sondern entwickelt sich rasant.
Allerdings ist Wasserstoff extrem brennbar und entwickelt enorme explosive Energien. Er brennt extrem heiß, mit einer Flamme, die für das menschliche Auge unsichtbar ist. Somit entstehen in der gesamten Lieferkette neue Gefahrenbereiche.
Wir wissen, wenn es um das Thema Sicherheit und Explosionsschutz geht, entstehen Unsicherheiten und Fragen. Große Anlagen erfordern neue Explosionsschutzsysteme für alle möglichen Anwendungen. Aber keine Sorge, denn genau hier kommen wir ins Spiel. Wir haben bereits jahrzehntelange Erfahrung im Explosionsschutz für wasserstoffbasierte Industrien und haben die beste Lösung für Ihre Herausforderungen.
R. STAHL ist Ihr "green link".
WISSEN2GO
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R. STAHL ist Mitglied der "UK Hydrogen and Fuel Cell Association"
R. STAHL in der UK ist in verschiedenen Projekten und Verbänden aktiv, um die Dekarbonisierung der Industrie hin zu sauberen Energien zu unterstützen. Erfahren Sie, wie wir unser Wissen und unsere Erfahrung aus den letzten 100 Jahren einbringen, um eine sichere und kohlenstofffreie Energiezukunft zu ermöglichen.
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Explosionsschutz für Wasserstoff – Seminarangebot
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HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN, SCHNELLE ANTWORTEN
1. Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element auf unserem Planeten - ein farbloses, geruchloses Gas. Meistens ist es Teil einer Verbindung, z. B. mit Sauerstoff (O2) ist es Wasser (H2O).
Wasserstoff hat eine extrem kleine Molekülgröße und eine sehr geringe Dichte. Verglichen mit der Dichte von Luft ist Wasserstoff 14-mal leichter.
Er ist ungiftig und nicht radioaktiv. Zu einer Explosion kommt es, wenn brennbares Material, z. B. Wasserstoff, mit Sauerstoff und einer Zündquelle in Kontakt kommt. Er brennt extrem heiß mit einer unsichtbaren Flamme und mit hoher Energie.
Es gibt viele verschiedene Methoden zur Herstellung von Wasserstoff, die häufigste ist die Dampfreformierung von Erdgas, bei der H2 aus Methan und Wasser erzeugt wird. Unabhängig von der Herstellungsmethode muss der Wasserstoff mit Hilfe von chemischer, thermischer, elektrischer oder Sonnenenergie aus einem wasserstoffhaltigen Material abgespalten werden. Mit Hilfe der Elektrolyse ist die Herstellung von Wasserstoff klimafreundlich, da sie kein Kohlendioxid verursacht (grüner Wasserstoff). Gegenwärtig ist der Anteil des durch Elektrolyse erzeugten Wasserstoffs mit etwa 5 % noch gering, doch dürfte er in den nächsten Jahren erheblich steigen.
2. Wie wird Wasserstoff hergestellt?
Es gibt viele verschiedene Wege, Wasserstoff herzustellen. Zu den wichtigsten gehören die Elektrolyse von Wasser (2 H2O ––> 2 H2 + O2) und die Dampfreformierung von Erdgas (CH4 + H2O ––> 3 H2 + CO).
3. Was ist grüner Wasserstoff?
Das Prinzip der Elektrolyse besteht darin, dass Wasser in seine Bestandteile, Wasserstoff und Sauerstoff, aufgespalten wird. Für die Elektrolyse wird elektrische Energie benötigt. In den meisten Fällen wird diese Energie durch erneuerbare Energien wie Wind- und Sonnenenergie erzeugt. Das Ergebnis ist grüner Wasserstoff. Dies ist derzeit die einzige Methode, um Wasserstoff nachhaltig und ohne jeglichen Fußabdruck zu produzieren. Wasserstoff ist eine Energiequelle und ein Speichermedium, d. h. die Energie kann gespeichert und später bei Bedarf genutzt werden.
Die Herstellung von Wasserstoff wird in Farben unterteilt, z.B. wird grauer Wasserstoff mit der Energie von Erdgas, Erdöl oder Kohle hergestellt. Grün bedeutet, dass nur regenerative Energiequellen zur Herstellung verwendet werden.
4. Ist Wasserstoff immer grün?
Grün bedeutet, dass die benötigte Energie von erneuerbaren Ressourcen genutzt wird. Da dies nicht immer der Fall ist, ist Wasserstoff nicht immer grün - es gibt verschiedene Farben, wie beispielsweise
- Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen und Erdgas wird unter Hitzeeinwirkung in Wasserstoff und CO2 umgewandelt (Dampfreformierung). Das CO2 wird ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben.
- Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, wobei das CO2 bei seiner Herstellung gespeichert wird (Carbon Capture & Storage, CCS). Da dieses CO2 nicht in die Atmosphäre freigesetzt wird, kann es als CO2-neutral betrachtet werden.
- Türkisfarbener Wasserstoff wird durch die thermische Zersetzung von Methan (Methanpyrolyse) erzeugt. Anstelle von CO2 wird fester Kohlenstoff abgeschieden.
5. Warum ist Ex-Schutz bei Wasserstoff notwendig?
Zu einer Explosion kommt es, wenn brennbares Material, z. B. Wasserstoff, mit Sauerstoff und einer Zündquelle in Kontakt kommt. Wasserstoff brennt extrem heiß mit einer unsichtbaren Flamme und mit hoher Energie. Dies kann aufgrund von Explosionen zu erheblichen Problemen in der Umgebung führen.
Wo immer Wasserstoff gehandhabt wird, von der Lagerung über den Transport bis hin zur Verwendung, entstehen somit gefährliche Bereiche. Deshalb ist für jede mögliche Wasserstoff-Anwendung Explosionsschutz erforderlich, um zu verhindern, dass H2 zu einer Gefahr wird.
Die geplante erhebliche Ausweitung und Konsolidierung der Wasserstoffnutzung schafft neue sicherheitstechnische Dimensionen, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette berücksichtigt werden müssen.
6. Welche Industrien sind betroffen?
Tatsächlich ist es nicht von bestimmten Industrien abhängig, denn jede Industrie ist betroffen, sobald Wasserstoff Teil des Prozesses ist. Trifft dies zu, ist Explosionsschutz notwendig:
- Hersteller und Anlagen, die mit Wasserelektrolyse arbeiten.
- Unternehmen, die Wasserstoff transportieren und/oder speichern, z. B. in Tanks oder Rohrleitungen.
- Die Endverbraucher müssen über Sicherheitslösungen nachdenken und diese umsetzen. Dies gilt nicht nur für Industrien, die in Zukunft Wasserstoff verwenden und z. B. Kohle durch Wasserstoff ersetzen werden, sondern auch für Verbraucher wie Tankstellen. Aber auch deren Kunden, die ihre neuen emissionsarmen Autos mit Wasserstoff betanken wollen.
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