• Normungsroadmap Wasserstofftechnologien

Arbeitskreis 2 - Infrastruktur

© fotowunsch/ stock.adobe.com

Der AK "Infrastruktur" ist zuständig für alle technischen Regelwerke auf dem Gebiet der Infrastruktur zur Versorgung mit Wasserstoff. Hierzu gehören neben leitungsgebundenen Infrastrukturen ebenfalls die mit der Infrastruktur verbundenen Speicheranlagen aller Größenordnungen sowie Anlagen zur Verflüssigung und Rückvergasung und Behälter dazu. 


Im AK 2 Infrastruktur sind folgende UAKs und AGs beinhaltet:

UAK 2.1 - Transport- und Verteilernetze

  • AG 2.1.1 - Rohrleitungen
  • AG 2.1.2 - Transportleitungen 
  • AG 2.1.3 - Anlagentechnik
  • AG 2.1.4 - Verteilnetze

UAK 2.2 - Speicherung 

  • AG 2.2.1 - Stationäre und ortsbewegliche, oberirdische Speicher
  • AG 2.2.2 - CCU/CCS

Aufgabenbereiche innerhalb des AK 2 - Infrastruktur

Unterarbeitskreis 2.1 - Transport- und Verteilnetze Einblenden

Der UAK „Transport und Verteilnetze“ beschäftigt sich mit der Koordination der ihm untergeordneten AGs und der Vernetzung mit anderen relevanten Projekten im Bereich des Transports und der Verteilung insbesondere der 2. und 5. Gasfamilie (nach G 260). Wobei der Fokus auf der 5. Gasfamilie liegt. Die AGs, die dem UAK zugeordnet sind, behandeln die Schwerpunkte industrielle Rohrleitungen, Transportleitungen, die Verteilnetze und die Anlagentechnik von Einspeise- und Regelanlagen.  Im einzelnen werden in den AGs folgende Themen behandelt:


Aufgabenbereich der AG 2.1.1 Rohrleitungen
Die AG Rohrleitungen ist zuständig für die Ermittlung der Normungsbedarfe im Gebiet der industriellen Rohrleitungen zur Werksversorgung sowie dem Gebiet der Flansche und ihren Verbindungen wie auch Prozessleitungen. Dies umfasst unter anderem Anforderungen für oberirdische oder in Kanälen verlegte oder erdgedeckte Rohrleitungen aus metallischen und nicht metallischen Werkstoffen für Wasserstoff und Wasserstoffgemisch, bei unterschiedlichen Druck- und Temperaturstufen.

Mit dem Ziel, sichere Betriebsbedingungen zu erreichen, sind hierbei insbesondere Anforderungen für industrielle Rohrleitungssysteme und deren Halterungen aus metallischen Werkstoffen, einschließlich Sicherheitseinrichtungen, von Bedeutung (z. B. DIN EN 13480 (Reihe) Metallische industrielle Rohrleitungen).

Dabei unterscheiden sich die industriellen Rohrleitungssysteme von Fernleitungen. Letztere betreffen Rohrfernleitungen (AG 2.1.2 Transportleitung) außerhalb der industriellen Werke bspw. Raffinerien und sind nicht Bestandteil der Themengebiete für AG 2.1.1 Rohrleitungen. Verteilnetze werden in AG 2.1.4 behandelt.

Aufgabenbereich der AG 2.1.2 Transportnetze
Die Arbeitsgruppe ist zuständig für die Ermittlung der Bedarfe an technischer Regelsetzung im Gebiet der Wasserstofftransportleitungen (>16 bar) zur Versorgung der Öffentlichkeit mit Wasserstoff und Wasserstoffgemischen (nach EnWG).

Aufgabenbereich der AG 2.1.3 Anlagentechnik
Der Aufgabenbereich der Arbeitsgruppe Anlagentechnik umfasst alle dem Betrieb der Rohrleitungsnetze dienenden Anlagen wie Verdichteranlagen, Gas-Druckregel- und Messanlagen, Aufbereitungs- und Einspeiseanlagen, Odorieranlagen, Gas-Druckregelungen in Anschlussleitungen, etc., einschließlich der erforderlichen Nebenanlagen.
Wesentlicher Gegenstand sind

  • die funktionalen Anforderungen an Planung, Errichtung, Betrieb und Instandhaltung dieser Anlagen
  • Anforderungen an Bauteile in Wasserstoffanlagen

Sowie, soweit in der Normung möglich,

  • Qualifikationsanforderungen an Unternehmen für Planung, Herstellung und Betrieb von Wasserstoffanlagen
  • Qualifikationsanforderungen an Personen für die Prüfung und den Betrieb von Wasserstoffanlagen - Sachverständige und Sachkundige

Aufgabenbereich der AG 2.1.4 Verteilnetze
Die Arbeitsgruppe „Verteilnetze“ befasst sich aktiv mit dem Thema Wasserstoff in der Gasverteilung (≤ 16 bar). Es werden offene Fragen über die Wasserstofftauglichkeit von Materialien, Komponenten, Bauteilen sowie Fragen zum späteren Betrieb (Inbetriebnahme, Rohrnetzüberprüfung, Instandsetzung etc.) mit Gasen der 2. Gasfamilie oder 5. Gasfamilie nach DVGW-Arbeitsblatt G 260 geklärt. Ein wesentlicher Aspekt ist auch die Anwendbarkeit der dazugehörigen Normen sicherzustellen. Projektergebnisse werden dazu mit eingebracht.

Unterarbeitskreis 2.2 - Speicherung Einblenden

Der UAK "Speicherung" ist zuständig für die Koordination und die Zusammenführung der Ergebnisse der ihm untergeordneten Arbeitsgruppen. Diese befassen sich mit der Speicherung von Wasserstoff in Druckbehältern und Untertage-Gasspeichern. Außerdem wird der Transport von Wasserstoff in Speichern behandelt. Dieser umfasst den gasförmigen, flüssigen (tiefkalt; LH2) und hydrierten Wasserstoff (z.B. LOHC) und Wasserstoffträger (z.B. Ammoniak, Methanol,…).

Aufgabenbereich der AG 2.2.1 Stationäre und ortsbewegliche oberirdische Speicher
Diese Arbeitsgruppe ist zuständig für die Ermittlung der Normungsbedarfe für stationäre und ortsbewegliche Druckgefäße und deren Ausrüstung im Hinblick auf Auslegung, Bau, Prüfung und Betrieb/Verwendung für die Lagerung und den Transport von Wasserstoff.

Aufgabenbereich der AG 2.2.2 CCU/CCS
Die AG CCU/CCS wurde ruhend gesetzt. 

Themen bzgl. Carbon Utilisation wurden in die AG 3.2.2 PtX aufgenommen. 
Themen bzgl. Carbon capture wurden in die AG 1.1.2 andere Erzeugungsarten aufgenommen.

Themen bzg. Carbon Storage wurden aus dem Scope der Normungsroadmap entfernt.
Es wurden nur die Themen, welche unmittelbaren Bezug zu Wasserstoff haben aufgenommen, Carbon Storage wird derzeit nicht behandelt.

Aufgabenbereich der AG 2.2.3 Untertage Gasspeicher

Diese Arbeitsgruppe ist zuständig für die Ermittlung der Normungsbedarfe für Untertage-Gasspeicher (UGS) hinsichtlich Planung, Bau, Prüfung und Inbetriebnahme sowie Betrieb für die Speicherung von Wasserstoff.  Der Zuständigkeitsbereich der AG umfasst den Untertage- und den Obertage-Anlagenbereich der UGS. Die speicherspezifischen Aspekte zu Obertage-Anlagen sind, in Hinblick auf die Überschneidung mit den anderen AGs, in diese einzubringen. 
Diese Arbeitsgruppe ist zudem zuständig, eventuelle Forschungsarbeit auf diesem Gebiet zu identifizieren, konsolidieren und proaktiv zu normen. 

Der Zusatztext für den Anwendungsbereich 

Untertage-Gasspeicher im Sinne der AG 2.2.3 sind Salzkavernen- und Porenspeicher. Nicht betrachtet werden z.B. Felskavernen oder Röhrenspeicher. 
Betrachtet werden Untertage-Gasspeicher, die Wasserstoff der DVGW G260 Gasfamilie 5 ein- und/oder ausspeichern, nicht solche, die Wasserstoff als Begleitgas der Gasfamilie 2 speichern. Dies beinhaltet auch Untertagereaktoren. Besondere Normungsbedarfe können sich u.a. dadurch ergeben, dass Wasserstoff in Speichern höhere Anteile von Begleitstoffen als in Gasfamilie 5 enthalten, als Rohgas (mit Feuchtigkeit und Salinität) vorliegt, mit Drücken über 100 bar zu rechnen ist und hohe Druckschwankungen vorliegen können. 

Aufgabenbereich der AG 2.2.4 Verflüssigung
Die Arbeitsgruppe Verflüssigung beschäftigt sich mit technischen Regeln, die flüssigen Wasserstoff (tiefkalt; LH2), Hydrierungen (LOHC) und Wasserstoffderivate (z.B. Ammoniak, Methanol,…) im flüssigen Aggregatszustand behandeln.
Unter anderem werden Themen behandelt wie: Definitionen, Erzeugung, Stoffzusammensetzungen, Stoffeigenschaften, Personalqualifikation für den Umgang mit Wasserstoff sowie Anforderungen an Speicher- und Transportmedien.

Umsetzungsprojekte zum Thema Infrastruktur

EN 13445-15 Unbefeuerte Druckbehälter - Teil 15: Spezifische Anforderungen für Wasserstoffanwendungen Einblenden

Bereich: Speicherung

Art des Projekts: Europäisches Projekt - Projektleitung

Zuständiger Projektpartner: DIN

Zuständiges Gremium: NA 012-00-05 AA

Bedeutung des Projekts: 

Druckbehälter und Apparate werden eine wichtige Rolle bei der Wasserstoffproduktion spielen. Druckbehälter und Apparate nach EN 13445 sind essentielle Bestandteile zur Erzeugung, bei der Verarbeitung, der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff. Sie bilden wahrscheinlich sogar den mengenmäßig bei weitem größten Teil aller Komponenten, die bei diesen H2-Prozessen zum Einsatz kommen.

EN 13445 wird in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt, darunter auch bereits heute für Apparate in Wasserstoffanlagen. Zwar stehen Apparate für den Wasserstoffbetrieb nach EN 13445 in Europa zur Verfügung, jedoch ist detailliertes Ingenieurwissen notwendig, um die entsprechenden wasserstoffspezifischen Anforderungen aus dieser Norm zu finden und ggf. zu modifizieren oder zu ergänzen. Übergeordnetes Ziel ist der sichere Einsatz sämtlicher Produkte im Zusammenhang mit Wasserstoff auf Grundlage harmonisierter Normen.

Transparente Regelungen speziell für Wasserstoff-Apparate können den Aufbau und Betrieb einer sicheren und effizienten Infrastruktur erleichtern. Hierfür liefert EN 13445 bereits das Rückgrat, da die Normenreihe in der Industrie weit verbreitet sind. EN 13445-15 soll die konkreten Anforderungen bzgl. Wasserstoffanwendungen spezifizieren, z. B. den Ausschluss von bestimmten Werkstoffen oder Konstruktions- und Beanspruchungsfällen, die nicht für den Einsatz mit Wasserstoff geeignet sind.

Anwendungsbereich: 

Dieses Dokument legt zusätzlich zu den allgemeinen Anforderungen an unbefeuerte Druckbehälter nach EN 13445-1 bis EN 13445-11 Anforderungen an unbefeuerte Druckbehälter und deren Bauteile für Wasserstoffanwendungen fest.​​​

EN 13480-11 Metallische industrielle Rohrleitungen - Teil 11: Zusatzanforderungen an Rohrleitungen für Wasserstoffanwendung Einblenden

Bereich: Leistungstransport

Art des Projekts: Europäisches Projekt - Mitarbeit

Zuständiger Projektpartner: DIN

Zuständiges Gremium: NA 082-00-17 AA

Bedeutung des Projekts:

Rohrleitungen nach EN 13480 „Metallische industrielle Rohrleitungen“ sind essentielle Bestandteile zur Erzeugung, bei der Verarbeitung, der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff. Sie bilden wahrscheinlich sogar den mengenmäßig bei weitem größten Teil aller Komponenten, die bei Wasserstoff-Prozessen zum Einsatz kommen. Für nahezu alle anderen Produktnormen im Umfeld der Wasserstoff-Speicherung oder des Wasserstoff-Transports (z. B. auch für Armaturen gemäß DIN EN 16668) bildet EN 13480 mit das normative Grundgerüst. Eine Zusammenfassung der relevanten Anforderungen an Werkstoffe, Berechnung, Herstellung und Prüfung für die Wasserstoffanwendung ist bisher jedoch nicht verfügbar. Ziel ist es daher, einen neuen Teil in der Normenreihe EN 13480 zu erstellen, der die konkreten Anforderungen bzgl. Wasserstoffanwendungen spezifiziert, z. B. den Ausschluss von bestimmten Werkstoffen oder Konstruktions- und Beanspruchungsfällen, die nicht für den Einsatz mit Wasserstoff geeignet sind. In diesem neuen Teil sollen nur die speziellen technischen Aspekte bzgl. Wasserstoffanwendung ergänzend zu den bestehenden Teilen der EN 13480 beschrieben werden. 

Anwendungsbereich: 

This document specifies requirements for new metallic industrial piping and their parts made for hydrogen application in addition to the general requirements for metallic industrial piping under EN 13480-1:2023, EN 13480-2:2023, EN 13480-3:2023, EN 13480-4:2023, EN 13480-5:2023, and EN 13480 8:2023.

This document distinguishes between four services/damage mechanisms, which might exist in

combinations:

  • Low temperature service;
  • Hydrogen Environmental Embrittlement (HEE) or Hydrogen-induced cracking (HIC);
  • High Temperature Hydrogen Attack (HTHA);
  • Hydrogen service with cyclic loads (fatigue).

This document does not cover corrosion such as electro-chemical corrosion of metals under participation of hydrogen (e.g. sour gas).