Wasserstoff gilt als ein wichtiger Baustein auf dem Weg hin zu einer Klimaneutralen Zukunft. Anwendung findet er beispielsweise in der Industrie bei der Stahlerzeugung, im Auto als Treibstoff oder in der Glasindustrie. Bei allem Potenzial ist der Umgang mit dem geruchlosen Gas risikoreich, denn er ist leicht entflammbar und hochexplosiv, sollte er sich nur mit geringen Mengen an Sauerstoff bzw. Luft vermischen.

Anforderungen an die Sicherheitstechnik

Bereits Anteil von 4 % Wasserstoff in der Luft kann zu einer Entzündung führen. Im gasförmigen Zustand wird Wasserstoff unter einem druck zwischen 200 und 900 bar gespeichert; durch Abkühlung auf -253 °C kann er verflüssigt werden. Eine sichere Isolation dient nicht nur der Wärmedämmung, sondern auch dem Schutz der Umgebung vor den gefrierenden Dämpfen. In der Herstellung, Handhabung und Verwendung gilt es also, hohe Sicherheitsstandards einzuhalten. Eine große Bedeutung haben daher beispielsweise Gasdichtheit, Robustheit von Absperreinrichtungen sowie Druckfestigkeit und Dichtigkeit von Rohren, Sensoren und Ventile.

Sichere Automatisierung ist gefragt

Lambertus Monnee, Produktmanager Wasserstoff, Pilz

© Pilz

Im Rahmen des Jahrespressegesprächs gab Lambertus Monnee, Produktmanager Wasserstoff bei Pilz, Einblick in die Sicherheitsanforderungen der Wasserstoffindustrie. Er führte aus, dass Sicherheitsaufgaben in dem Industriezweig häufig über Materialeigenschaften und mechanische Dimensionierung gelöst werden: »Je robuster beispielsweise die Absperrventile sind, desto sicher sind sie in ihrer Anwendung.« Er betonte jedoch das Potenzial der sicheren Automatisierungstechnik in dem Industriezweig. Bewährte sichere Automatisierungslösungen könnten bestehende Sicherheitstechnik wertvoll ergänzen, so der Tenor. Automatisierung könnte beispielsweise die dynamische Druck- und Temperaturüberwachung oder die sichere Einhaltung von Belastungsgrenzen nachgeschalteter Strukturen übernehmen. »Unsere Steuerungen erkennen Gaslecks zuverlässig durch die Auswertung von Gas-Detektoren. Sie kontrollieren Temperatur, Druck, Füllstand, Spannung und Strom. Sie können Fehler im Millisekundenbereich erkennen und schnell vordefinierte Sicherheitsmaßnahmen veranlassen«, so Monnee.

Solche Sicherheitsfunktionen sind beispielsweise an Wasserstofftankstellen für Autos sehr wichtig. Eine Tankstelle besteht aus einem Kompressionsbereich, in dem Gas auf bis zu 1000 bar verdichtet werden kann, einem Kühlsystem, Hochdruckspeichertanks und der Zapfsäule. Pilz sorgt beispielsweise an Wasserstoffzapfsäulen in Frankreich mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 für Sicherheit bei der Wasserstoffabgabe.

Security entscheidend

Schon vor dem Vortrag von Herrn Monnee mahnte Thomas Pilz, geschäftsführender Gesellschafter des Unternehmens, die Bedeutung von Safety und Security an: »Nachhaltigkeit und Digitalisierung brauchen Safety und Security!« Das gilt auch für die Wasserstoffindustrie: Zur ganzheitlichen Betrachtung gehört neben der Funktionalen Sicherheit auch die Industrial Security. »Ein Beispiel ist eine Fernverbindung zu einem Container für die Wasserstoffproduktion, um den Status des Systems zu überprüfen. Diese Verbindung muss geschützt werden, andernfalls kann der sicherheitsrelevante Teil des Systems unerlaubt kontrolliert und verändert werden«, so Monnee. Bewährte Automatisierungslösungen könnten dies bereits jetzt auch für die Wasserstoffindustrie leisten.