INES - Integrative Erhöhung des Sicherheitsniveaus in der Wertschöpfungskette für Wasserstoff

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Uwe Burgstaller
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INES Ziele und Methoden Präsentation zum HYPOS-Dialog Wasserstoffsicherheit am 27.

1 INES - Integrative Erhöhung des Sicherheitsniveaus in der Wertschöpfungskette für Wasserstoff HYDROGEN POWER STORAGE & SOLUTIONS EAST GERMANY Das HYPOS-Projekt INES Ziele und Methoden Präsentation zum HYPOS-Dialog Wasserstoffsicherheit am Von Ostdeutschland soll eine Revolution in der Wasserstoffwirtschaft ausgehen

Motivation HYPOS will über grünen Wasserstoff das Chemiestoffstromnetz, das Erdgasnetz und die elektrischen Netze in Ostdeutschland modellhaft verbinden und damit fehlende System-und

2 Motivation HYPOS will über grünen Wasserstoff das Chemiestoffstromnetz, das Erdgasnetz und die elektrischen Netze in Ostdeutschland modellhaft verbinden und damit fehlende System-und Netzwerkinnovationen für eine Wirtschaftlichkeit von sicherem grünen Wasserstoff erreichen. Musterpräsentation HYPOS Effizienz & Wirtschaftlichkeit erfordern sichere Anlagen Sicherheit: R R akzeptiert Risiko R = Eintrittshäufigkeit Schadensausmaß 2

3 Ziel Integrative Erhöhung des Sicherheitsniveaus in der Wertschöpfungskette für Wasserstoff Einbeziehung sicherheitstechnischer Aspekte in die prozessspezifischen Fragestellungen über alle Elemente der HYPOS Wertschöpfungskette integrativer Ansatz mit den Zielen Gewährleistung einer sicheren Prozessführung, Risiko unterhalb des gesellschaftlich akzeptierten Risikos 3

4 Projektpartner Partner Kompetenz Sicherer Betrieb von großtechnischen Anlagen, Fertigungsanlagen, Tankanlagen und Tankstellen für gasförmige und flüssige Medien Bewertung sicherheitsrelevanter Prozesse und technischer Ausrüstungen im Bereich der H2-Ausbreitung, Zündung und Deflagration Quantitative Methoden der Risikoanalyse Berechnung, Bewertung und Planung von Hochdruck- und Versorgungsleistungen sowie zugehöriger Leitungsnetze Zuverlässigkeitsuntersuchungen von Komponenten und Systemen aus dem Bereich Elektrolyse/Brennstoffzelle sowie Leistungselektronik/Sensorik 4

5 Vorgehen AP1: Bestandsaufnahme & Zuordnung der Regelwerke Ebene 1: Abbildung der gesamten technisch-technologischen Kette der HYPOS- Wertschöpfung Ebene 2: Qualitative Definition aller sicherheitsrelevanten Aspekte in der Produktionskette, geordnet von Anlagenkomplexen bis Detailkomponenten Ebene 3: Zusammenstellung aller bestehenden, relevanten Gesetze, Verordnungen und Regelwerke (DGRL, ATEX, MRL ) Elektrolyse Haushalt Verkehr Industrie H 2 - Speicher Gasnetz 5

6 Vorgehen AP 2: Risikoanalyse und Auswirkungsbetrachtung Ebene 1: Bewertung aller sicherheitsrelevanten Aspekte in der Produktionskette geordnet von Anlagenkomplexen bis Detailkomponente, Anwendbarkeit und Weiterentwicklung von Methoden der Risiko- und Zuverlässigkeitsanalyse auf die Power-to-Gas-Technologie (Stoffsysteme, Prozesse und Anlagen) Ebene 2: Sicherheitstechnische Optimierungsempfehlungen für die Anlagenkomponenten und Empfehlungen für Anpassung von Verordnungen, Regelwerken und Handlungsanleitungen, sicherheitstechnische Aspekte bei der Umwidmung vorhandener Infrastrukturkomponenten Ebene 3: Auswirkungsbetrachtungen bei potenziellen Ereignissen 6

7 Vorgehen AP 3: Leitfaden Wasserstoff-Sicherheit Ebene 1: Dokumentation der Ergebnisse aller Arbeitspakete inklusive Empfehlungen Ebene 2: Einbindung der Ergebnisse in das HYPOS-Wissensmanagement -> Datenbank 7

8 Konzept Bestandsaufnahme und Regelwerksanalyse Risikoanalyse der Systemmatrix nein Analyse Einzelkomponenten erforderlich? ja Risikoanalyse Einzelkomponenten nein Tiefere Analyse erforderlich? ja Quantitative Risikoanalyse Leitfaden Wasserstoff-Sicherheit über die gesamte Wertschöpfungskette Empfehlung für Regelwerke 8

9 Systematik 9

Fehlereintrittswahrscheinlichkeit Probability of Failure (PoF) Methode Beispiel qualitative Bewertung II III I: Risiko vernachlässigbar, keine Maßnahmen erforderlich II: Entscheidung im

10 Fehlereintrittswahrscheinlichkeit Probability of Failure (PoF) Methode Beispiel qualitative Bewertung II III I: Risiko vernachlässigbar, keine Maßnahmen erforderlich II: Entscheidung im Einzelfall Ist eine Risikoverringerung mit vertretbaren Aufwand möglich? I III: Inakzeptabel Risikoreduzierung erforderlich Fehlerkonsequenz / Schadensausmaß Consequence of Failure (CoF) 10

11 Methode Beispiel quantitative Bewertung Fehlerbaum-Analyse Eintrittswahrscheinlichkeit eines Fehlers (PoF) Überdruck Abreißen der 1 Austritt von Gas / Jahr & Relief 1 Ereignisbaum-Analyse Fehlerkonsequenz (CoF) Ventil schließt nicht 10 6 / Year Komponente POF Komponente POF Komponente POF Verzweigung Austritt von Gas 0,98 0,95 0,05 ok ok geringfügig Umweltverschmutzung 0,02 Feuer Explosion 11

Mehr Sicherheit. Mehr Wert. TÜV SÜD Industrie Service GmbH Bahnhofstraße 20 09111 Chemnitz Dr.

12 Mehr Sicherheit. Mehr Wert. TÜV SÜD Industrie Service GmbH Bahnhofstraße Chemnitz Dr. Hartmut Neumann Telefon +49 (0) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 12

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