Arbeitspakete
In HyMeAS wird das Verhalten von Wasserstoffsensoren unter verschiedenen realen Bedingungen systematisch untersucht, wobei neu zu erwartende Einsatzszenarien besonders im Fokus stehen sollen.
Es werden Methoden zur Berechnung bzw. Simulation der konkreten Mengen freigewordenen Wasserstoffs entwickelt, um so z. B. Aussagen über Wasserstoffslip aus Anlagen ermitteln zu können. Zudem soll basierend auf gewichteten Wahrscheinlichkeiten eine Ortung der Leckage erleichtert werden.
Auf der Basis von realen Versuchen und begleitenden Simulationen wird ein konkreter Maßnahmenkatalog für Anwender erarbeitet, wie der Umgang mit Wasserstoff sicher und wirtschaftlich gestaltet werden kann.
Das geplante Vorhaben ist für eine Laufzeit von 36 Monaten konzipiert und der Arbeitsplan umfasst die folgenden Arbeitspakete:
- Identifizierung neuer Einsatzszenarien von Wasserstoff
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Erfassung zu erwartender Einsatzszenarien
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Analyse der zu erwartenden physikalisch-chemischen Eigenschaften von Wasserstoff unter verschiedenen Einsatz- und Umgebungsbedingungen
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Beschreibung von Detektionsaufgaben für neue wasserstoffbasierte Anlagen und Zuordnung geeigneter Sensorik
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Beschreibung von Simulationsaufgaben
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Ermittlung und Analyse von Bedingungen in bestehenden Anlagen, bei denen die Möglichkeit der Freisetzung von Wasserstoff besteht
2.
Beschreibung wasserstoffbezogener Prozessen und Austrittsszenarien
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Analyse der zu erwartenden Prozesse in wasserstofferzeugenden oder
-verarbeitenden Anlagen -
Erfassung bestehender Sicherheitsvorgaben für wasserstofferzeugende oder
-verarbeitende Anlagen -
Beschreibung verschiedener Szenarien mit maritimem Fokus
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strukturierte Erfassung der die Gasausbreitung beeinflussenden Parameter
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Auswahl von Simulationsmodellen für verschiedene Austrittsszenarien von Wasserstoff in geschlossenen Räumen
Vorversuche zum Ausbreitungsverhalten von Wasserstoff
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Erfassung der in den Vorversuchen zu klärenden Fragestellungen
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Konzeption der Vorversuche
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Aufbau des Versuchsstandes inklusive Sensorintegration
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Durchführung und Auswertung der Versuche mit anschließender
Modellanpassung
3.
4.
Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung von Wasserstofffreisetzung
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Erfassung der die freigesetzte Wasserstoffmenge beeinflussenden Parameter und deren Messbarkeit in realen Umgebungen
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Konzepte für Sensornetz-Geometrien für eine Mengenabschätzung in geschlossenen Räumen
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Modellentwicklung zur Berechnung der freigesetzten Menge auf Basis punktueller Konzentrationsmessungen und weiterer messbarer Parameter
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Modellentwicklung zur Simulation der freigesetzten Menge auf Basis punktueller Konzentrationsmessungen und weiterer messbarer Parameter
5.
Entwicklung von Messverfahren für Rückschlüsse auf die Art/den Ort des Austritts
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Erfassung der den Ort und die Art des Austritts beschreibenden Parameter und deren Messbarkeit in realen Umgebungen
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Konzepte für Sensornetz-Geometrien für eine Leckageortung in geschlossenen Räumen
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Modellentwicklung zur Austrittsortung auf Basis punktueller Konzentrationsmessungen und weiterer messbarer Parameter
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Modellentwicklung zur Simulation des Austrittsortes auf Basis punktueller Konzentrationsmessungen und weiterer messbarer Parameter
6.
Konzeption von großvolumigen Realversuchen
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Konzeption des Messraumes
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Festlegung der Parameter und der Art der Realisierung
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Festlegung der Art, Anzahl und räumlichen Anordnung der Sensorik
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Entwicklung von Sicherheitskonzepten
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Ausarbeitung des Drehbuchs für den Versuchsablauf
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Simulation der geplanten Versuche im Vorfeld, ggf. Anpassung der Versuchsbedingungen
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Auswahl von Wasserstoffsensoren für verschiedene Messbereiche
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Auswahl von Begleitsensoren
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Design einer einfach vervielfachbaren Messplattform
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Konzept der Datenübertragung und Datenerfassung
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Auslegung des Gesamtsystems für den Versuchsaufbau
7.
Konzeption des Sensornetzwerkes für Realversuche
8.
Technische Umsetzung des Sensornetzwerkes
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Produktion einer größeren Stückzahl Sensorarrays auf Messplattformen
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Aufbau einiger Ultraschall-Messstrecken
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Realisierung der Datenübertragung und Datenerfassung
9.
Durchführung von großvolumigen Realversuchen
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Aufbau des Versuchsstandes
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Sensorintegration
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Durchführung der Versuche
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Auswertung und Simulation-Modellanpassung
10.
Erstellung eines Maßnahmenkataloges für den Umgang mit Wasserstoff
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Ableitung von Raumkonfigurationen und Ventilationskonzepten
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Empfehlungen zur Auswahl und Platzierung von Wasserstoffsensoren in geschlossenen Anlagen, Abgleich mit bestehenden Empfehlungen
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Handlungsempfehlungen für Endanwender nach einer Wasserstoffdetektion
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Umsetzung der Projektergebnisse in einem beispielhaften Maßnahmenkatalog für eine maritime Anlage mit Bezug zu Wasserstoff
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Durchführung von Workshops mit Endanwendern, Versicherungsvertretern, Verkehrsbetrieben, Sensorikherstellern, TÜV, Arbeitsschützern usw.
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Veröffentlichung der Projektergebnisse online, in Fachzeitschriften und auf branchenspezifischen Veranstaltungen
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Zuarbeit für gesetzgebende Gremien in Bezug auf die Entwicklung von Richtlinien für den Einsatz von Wasserstoff
11.