• Normungsroadmap Wasserstofftechnologien

Arbeitskreis 4 - Qualitätsinfrastruktur

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Der AK „Qualitätsinfrastruktur“ ist verantwortlich für Koordination der ihm untergeordneten Unterarbeitskreise. Diese umfassen den Bereich Gasbeschaffenheit, der sich mit chemisch analytischen Fragestellungen befasst, und den Bereich der Gaszähler und anderer Messtechnik, die für die Messung des Wasserstoffs im Gasnetz benötigt wird, sowie Prüfverfahren zur Ermittlung von Kennwerten unter Einfluss von Wasserstoff und die Auslegung der Werkstoffe und Bauteile für den Einsatz in Kontakt mit Wasserstoff. 


Im AK 4 Qualitätsinfrastruktur sind folgende UAKs und AGs beinhaltet:

UAK 4.1 - Messtechnik

  • AG 4.1.1 - Gasanalyse
  • AG 4.1.2 - Wasserstoffzähler

UAK 4.2 - Werkstoffe und Materialien

  • AG 4.2.1 - Metallische Werkstoffe
  • AG 4.2.2 - Komposite und Kunststoffe

UAK 4.3 - Bauteile

  • AG 4.3.1 - Bauteile Infrastruktur
  • AG 4.3.2 - Bauteile für Anwendungen und Technologien

Arbeitsbereiche des AK 4 - Qualitätsinfrastruktur

Unterarbeitskreis 4.1 - Messtechnik Einblenden

Der UAK „Messtechnik“ befasst sich im Rahmen der Qualitätsinfrastruktur mit der Koordination der Ergebnisse der ihm untergeordneten Arbeitsgruppen (AGs) und der Vernetzung mit anderen Projekten. Die untergeordneten AGs behandeln den Bereich Gasanalytik, der sich mit chemisch analytischen Fragestellungen befasst, und den Bereich der Wasserstoffzähler zur Messung des Wasserstoffs im Gasnetz. Neben der chemischen  Zusammensetzung und dem Gasdurchfluss ist auch die Mengenumwertung eine wichtige Größe bei der Abrechnung und für prozesstechnische Fragestellungen. 

Aufgabenbereich der AG 4.1.1 Gasanalyse
Die Arbeitsgruppe „Gasanalyse“ befasst sich mit Fragestellungen zur chemischen Zusammensetzung und daraus abgeleiteten physikalischen Größen für wasserstoffhaltige Gasgemische, Rein- und Reinstwasserstoff entlang des analytischen Prozesses, insbesondere der Methodenauswahl und Implementierung, der Probenahme, der Messgerätequalifizierung, Analysetechnik, Prozessanalysetechnik, Sensorik, der Herstellung und Anwendung von Kalibriergasen, der Mess- und Auswertestrategie, der Umrechnung und Dokumentation sowie qualitätssichernden Maßnahmen.

Aufgabenbereich der AG 4.1.2 Wasserstoffmesstechnik und Abrechnungsverfahren
Die Arbeitsgruppe „Wasserstoffmesstechnik und Abrechnungsverfahren“ befasst sich mit Fragestellungen zur Wasserstofftauglichkeit von verschiedenen Typen der für die Erdgasanwendung entwickelten Gaszähler, diversen Methoden für das Messverfahren und gegebenenfalls die Umrechnung bei der Eichung und Kalibrierung der Messgeräte. Die betrachteten Gaszähler für die Messung von reinem Wasserstoff sowie von Wasserstoffbeimischungen umfassen sowohl den Haushaltsbereich als auch Gewerbe- und Industriezähler.

Abrechnungsverfahren beschreiben die Anforderungen an Verfahren zur Ermittlung von Energie/ Masse/ Volumen zur Abrechnung von wasserstoffhaltigen Gasen an allen Ein- und Ausspeisepunkten an Gasnetzen, an denen geschäftlicher oder amtlicher Verkehr erfolgt oder an denen Messungen im öffentlichen Interesse vorliegen. 

Des Weiteren werden Teilgeräte (z. B. Mengenumwerter) und Zusatzeinrichtungen für wasserstoffhaltige Gase betrachtet.

Unterarbeitskreis 4.2 - Werkstoffe und Materialien Einblenden

Der UAK „Werkstoffe und Materialien“ befasst sich im Rahmen der Qualitätsinfrastruktur mit der Koordination der Ergebnisse der ihm untergeordneten AGs und der Vernetzung mit anderen Projekten. Die untergeordneten AGs behandeln Prüfverfahren zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter Einfluss von Wasserstoff und Medien im Umfeld von Wasserstofftechnologien. Durch Wasserstoffeinwirkung verursachte Leckagen werden ebenfalls berücksichtigt, sowie Beschichtungen.

Aufgabenbereich der AG 4.2.1 Metallische Werkstoffe
Die Arbeitsgruppe „Metallische Werkstoffe“ befasst sich mit Prüfverfahren zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter Einfluss von Wasserstoff an metallischen Werkstoffen. Durch Wasserstoffeinwirkung verursachte Leckagen werden ebenfalls berücksichtigt.

Aufgabenbereich der AG 4.2.2 Komposite und Kunststoffe
Die Arbeitsgruppe „Komposite und Kunststoffe“ befasst sich mit Prüfverfahren zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter Einfluss von Wasserstoff an Kompositen und Kunststoffen.

Kunststoffe und Komposite werden in Anwendungen mit Wasserstoff (in seinen Aggregatszuständen sowie bei unterschiedlichen Betriebszuständen) überwiegend in Transport- und Fördersystemen eingesetzt. Wasserstoff kann die Werkstoffbeständigkeit beeinflussen und permeiert aufgrund der Molekülgröße durch eine Vielzahl von Kunststoffen. Um die Funktion und die Integrität für den jeweiligen Anwendungsbereich der aus Kompositen und Kunststoffen hergestellten Komponenten, beispielsweise Dichtungen und Schläuche, zu erhalten, werden dementsprechende Prüfverfahren zur Festlegung von Kennwerten benötigt.

Dies gilt auch in Verbindung mit Medien im Umfeld von Wasserstofftechnologien wie beispielsweise Derivate.

Unterarbeitskreis 4.3 - Bauteile Einblenden

Der UAK „Bauteile“ befasst sich mit der Koordination der Ergebnisse der ihm untergeordneten Arbeitsgruppen (AGs) und der Vernetzung mit anderen Projekten. Die untergeordneten AGs behandeln das technische Regelwerk für Bauteile und Hilfsstoffe für Wasserstofftechnologien.

Aufgabenbereich der AG 4.3.1 Bauteile Infrastruktur
Der Aufgabenbereich der Arbeitsgruppe umfasst folgende Themen:

  • Absperrarmaturen für den Wasserstofftransport
  • Absperr- und Anbohrarmaturen für die Wasserstoffverteilung
  • Absperrarmaturen für die Wasserstoffinstallation
  • Bauteile in der Wasserstoffversorgung
  • Bauteile in Gasanlagen

Die Arbeitsgruppe befasst sich mit der Fragstellung zur Wasserstofftauglichkeit für die oben aufgeführten Themen.

Aufgabenbereich AG 4.3.2 Bauteile für Anwendungen und Technologien
Die Arbeitsgruppe (AG) „Bauteile für Anwendungen und Technologien“ befasst sich mit der Erarbeitung technischer Rahmenbedingungen sowie Produktanforderungen für Komponenten der Installation.
Darunter fallen unter anderem Sicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise Strömungswächter und Steckdosen für Wasserstoffinstallationen. Inbegriffen sind des weiteren Schläuche für diverse Anwendungsbereiche, anteilig Rohre aus metallenen und nichtmetallenen Werkstoffen sowie zugehörige Verbindungssysteme, Filter, Elastomere, Flachdichtungswerkstoffe und daraus gefertigte Dichtungen (inklusive höher thermisch belastbarer Dichtungen), Schmierstoffe sowie Dichtmittel (anaerob bzw. nichtaushärtend) und PTFE-Dichtbänder/-fäden.

Umsetzungsprojekte zum Thema Qualitätsinfrastruktur

DVGW-Merkblatt G 405, Umstellung von Bestandsarmaturen auf Wasserstoff  Einblenden

Bereich: Qualitätsinfrastruktur (Bauteile)

Art des Projekts: Nationales Projekt

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: DVGW; TK 1-6 Gasarmaturen, Regelwerk wird bearbeitet durch PK 1-6-4 H2-ready Bestandsarmaturen

Bedeutung des Projekts:

Allein im bestehenden Erdgas Transportnetz der fünf größten TSO (OGE, ONTRAS, Gascade, Gasunie, Thyssengas) in Deutschland sind mehr als 35.000 Armaturen verbaut. Diese Armaturen alle auszutauschen ist technisch und wirtschaftlich nicht möglich. Die Anzahl der Armaturen des Verteilnetzes ist noch um ein Vielfaches höher. Ziel des Merkblattes ist es, dem Betreiber eine Entscheidungsrichtlinie an die Hand zu geben, um Bestandsarmaturen entweder für den Betrieb mit Wasserstoff zu qualifizieren oder einen entsprechenden Austausch zu planen.

Anwendungsbereich: 

Der Anwendungsbereich des Normungsprojektes ist die Integrität der Bestandsarmaturen auch für den Wasserstoffbetrieb fachlich qualifiziert beantworten zu können. Dabei werden Ergebnisse aus Forschungsprojekten UKoBaRi; UKoBaRiS; KuFe; LeA und UWaSpin H2 bei der Regelsetzung (DVGW G 405 (M) sicher verwertet. In Kombination experimentell ermittelter bruchmechanischer Werkstoffeigenschaften mit rechnerischen Nachweisverfahren (in Anlehnung an das ASME-Regelwerk) soll ein sicherer Betrieb für die Bestandsarmaturen abgeleitet werden.  

DIN SPEC Industriearmaturen - Zusätzliche Anforderungen an metallische Armaturen für Wasserstoffanwendungen Einblenden

Bereich: Infrastruktur - Industriearmaturen 

Art des Projekts: Nationales Projekt

Zuständiger Projektpartner: DIN

Zuständiges Gremium: NA 003-01-11-02 AK

Bedeutung des Projekts:

​Industriearmaturen sind ein wesentliches Druckzubehör in Wasserstoffanwendungen.   

​Als Rohrleitungsteil, das den Durchfluss (Öffnen, Schließen, Teilen oder Mischen des Medienstroms) beeinflusst, werden sie in verschiedenen Bereichen der Wasserstofftechnologie eingesetzt, z. B. bei der Herstellung, Verarbeitung, Speicherung, Verteilung und Verwendung und sind so integrale Bestandteile von industriellen Rohrleitungen, Gastransport- und Verteilungssystemen.  

​Eine Zusammenfassung der relevanten Anforderungen an Werkstoffe, Berechnung, Herstellung und Prüfung für die Wasserstoffanwendung ist bisher aber nicht verfügbar.   

​Ziel ist es daher, eine DIN SPEC zu erstellen zum Zweck Stakeholdern einen Leitfaden an die Hand zu geben der vertiefte Informationen über bekannte und bewährte Lösungen für Wasserstoffanwendungen im Rahmen europäischer Normen liefert und sich ergänzend zum bestehenden Normenwerk speziell mit zusätzlichen Anforderungen hinsichtlich Werkstoffauswahl, Konstruktionsprinzipien, Herstellung und Prüfung befasst. 

Die DIN SPEC wird in englischer Sprache erstellt. Da eine DIN SPEC kostenlos zum Download zur Verfügung steht, ist der Stand der Technik allen Stakeholdern zugänglich und die Möglichkeit gegeben, sich auf ein Dokument zu berufen, welches den bereits bekannten Stand der Technik in übersichtlicher Art zusammenfasst und sich durch die englische Sprache eignet auch im internationalen Vertragswesen genutzt zu werden.

Anwendungsbereich: 

Diese DIN SPEC enthält Anforderungen an metallische Industriearmaturen für Wasserstoffanwendungen, wobei Aspekte der Werkstoffauswahl, Konstruktion, Herstellung und Prüfung Berücksichtigung finden. Metallische Industriearmaturen, die nicht durch harmonisierte europäische Produktnormen beschrieben sind, deren Eignung unter vergleichbaren Bedingungen bewiesen ist und welche von vergleichbarer Bauart sind, die aus Bauteilen aus den gleichen oder vergleichbaren Werkstoffen hergestellt und ähnlich geprüft wurden, können auch unter Berücksichtigung dieser Festlegungen auf ihre Eignung beurteilt werden.

DIN EN 549 Elastomer-Werkstoffe für Dichtungen und Membranen in Gasgeräten und Gasanlagen Einblenden

Bereich: Qualitätsinfrastruktur - Elastomere 

Art des Projekts: Europäisches Projekt - Leitung

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: NA 032-03-02 AA 

Bedeutung des Projekts:

​​Diese Norm stellt die höchste Bedeutung aller Bedarfe in der AG 4.3.2 „Bauteile für Anwendungen und Technologien“ dar und bringt den Wasserstoffhochlauf im Bereich der Bauteile substantiell voran.   

​Elastomere werden in nahezu allen Anwendungen sektorenübergreifend eingesetzt und nehmen aus technischer Sicht eine Schlüsselfunktion ein.  

​​Mittlerweile liegen umfangreiche Forschungsergebnisse zur Eignung von Materialien und Werkstoffen sowie Prüfanforderungen von Elastomeren für den Wasserstoffeinsatz vor, die in die Fortschreibung dieser Norm einfließen sollen.

Anwendungsbereich: 

Dieses Dokument legt Anforderungen und zugehörige Prüfverfahren für Elastomer-Werkstoffe fest, die in Gasgeräten und Gasanlagen in Kontakt mit Brenngasen der 1., 2. und 3. Gasfamilie, wie in EN 437:2018 klassifiziert, eingesetzt werden. Zusätzlich werden Flüssiggas, Bio-Erdgas und Bio-Flüssiggas in gleicher Qualität abgedeckt. Dieses Dokument stellt außerdem eine Klassifizierung nach Temperaturbereich und Härte auf. Es ist anwendbar für Werkstoffe, aus denen homogene Dichtungen und homogene oder verstärkte Membranen hergestellt werden. Der Bereich der Betriebstemperaturen, der von diesem Dokument abgedeckt wird, reicht von − 40 °C bis + 150 °C. Bei Anwendungen mit möglicher Kondensation ist dieses Dokument nicht anwendbar für Silikongummi, z. B. über 200 hPa (200 mbar) Nenndruck oder bei Temperaturen unter 0 °C mit Gasen der 3. Gasfamilie. 

DIN 30652 -1, -3 Gasströmungswächter für die Gasinstallation Einblenden

Bereich: Qualitätsinfrastruktur - Bauteile

Art des Projekts: Nationales Projekt

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: NA 032-03-02 AA

Bedeutung des Projekts:

​​Diese Norm stellt die höchste Bedeutung aller Bedarfe in der AG 4.3.2 „Bauteile für Anwendungen und Technologien“ dar und bringt den Wasserstoffhochlauf im Bereich der Bauteile substantiell voran.   

​Elastomere werden in nahezu allen Anwendungen sektorenübergreifend eingesetzt und nehmen aus technischer Sicht eine Schlüsselfunktion ein.  

​​Mittlerweile liegen umfangreiche Forschungsergebnisse zur Eignung von Materialien und Werkstoffen sowie Prüfanforderungen von Elastomeren für den Wasserstoffeinsatz vor, die in die Fortschreibung dieser Norm einfließen sollen.

Anwendungsbereich: 

Dieses Dokument gilt für Anforderungen und Prüfungen von Gasströmungswächtern (GS) bis zu einer Nennweite von DN 50 mit definierter Durchflussrichtung. Sie werden mit Gasen der zweiten und dritten Gasfamilie nach dem DVGW-Arbeitsblatt G 260 (jedoch nicht für Flüssiggas in der Flüssigphase) betrieben und gelten für den Betriebsdruckbereich von 15 hPa bis 100 hPa. Bauteile wie Strömungskörper und Abschlussorgan können aus Kunststoffen oder metallenen Werkstoffen hergestellt werden. Die GS nach diesem Dokument können wie folgt ausgeführt sein: - GS mit eigenem gasführendem Gehäuse; - GS als integraler Einsatz zum Einbau in ein gasführendes Gehäuse eines anderen Bauteils, sofern dieses den entsprechenden Normen und technischen Regeln entspricht. 

DIN EN EN 30652-2, -4 Gasströmungswächter für Netzanschlussleitungen  Einblenden

Bereich: Qualitätsinfrastruktur - Elastomere 

Art des Projekts: Nationales Projekt

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: NA 032-03-02 AA 

Bedeutung des Projekts:

​​​Diese Norm stellt eine sehr hohe Bedeutung aller Bedarfe in der AG 4.3.2 „Bauteile für Anwendungen und Technologien“ dar und bringt den Wasserstoffhochlauf im Bereich der Bauteile substantiell voran.   

​Gasströmungswächter werden als wesentlicher Teil aller Gasverteilung benötigt und nehmen aus technischer Sicht eine Schlüsselfunktion ein.  

​​Mittlerweile liegen umfangreiche Forschungsergebnisse vor, welche in die Fortschreibung dieser Norm einfließen müssen. Die Forschungsergebnisse des DVGW Projekts „Roadmap Gas 2050“ und des bereits bewilligten Projekts „H2-Umstell“ bilden die Basis für diese Überarbeitung.

Anwendungsbereich: 

Dieses Dokument legt Anforderungen und Prüfungen von Gasströmungswächtern für den Betriebsdruckbereich von 25 hPa bis 0,5 MPa entsprechend Tabelle 1 bis zu einer Nennweite von DN 50 mit definierter Durchflussrichtung (im Folgenden mit dem Kurzzeichen „GS“ benannt) fest, die in Kontakt mit Gasen der zweiten und dritten Gasfamilie, wie im DVGW-Arbeitsblatt G 260 (jedoch nicht für Flüssiggas in der Flüssigphase) klassifiziert, eingesetzt werden. Bauteile wie Strömungskörper und Abschlussorgan können aus Kunststoffen oder metallenen Werkstoffen hergestellt werden.  

​​Für Gasströmungswächter, die in Gasversorgungsleitungen eingebaut werden sollen, kann diese Norm ebenfalls herangezogen werden. 


DIN EN 1359 Gaszähler - Balgengaszähler Einblenden

Bereich: Qualitätsinfrastruktur - Messtechnik und Abrechnungsverfahren

Art des Projekts: Europäisches Projekt - Mitarbeit

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: NA 032-02-05 AA

Bedeutung des Projekts:

In Deutschland gibt es neue Ergebnisse zur Wasserstofftauglichkeit (5. Gasfamilie) von neuen Balgengaszählern, die in diese Norm eingebracht werden könnten. Die Ergebnisse verschiedener Forschungsprojekte zeigen, dass die neuen Balgengaszähler unabhängig von den Prüfmedien ähnliche Messergebnisse liefern.

Anwendungsbereich: 

Diese Europäische Norm legt die Anforderungen und Prüfungen für den Bau, den Betrieb, die Sicherheit und die Herstellung von Balgengaszählern der Genauigkeitsklasse 1,5 mit koaxialen Einstutzen- oder Zweistutzenanschlüssen zur Volumenmessung von Brenngasen der 1., 2. und 3. Familie nach EN 437:2003+A1:2009 bei maximalen Betriebsdrücken bis 0,5 bar und einem maximalen Durchfluss bis 160 m3/h über einen Umgebungs- und Gastemperaturbereich von mindestens -10 °C bis +40 °C fest. 

DVGW-Arbeitsblatt G 441 Absperrarmaturen für maximal zulässige Betriebsdrücke bis 100 bar in der Gasversorgung Einblenden

Bereich: Bauteile Infrastrukur - Armaturen 

Art des Projekts: Nationales Projekt

Zuständiger Projektpartner: DVGW

Zuständiges Gremium: G-TK 1-6 Gasarmaturen

Bedeutung des Projekts:

​​Nach Abschluss der DVGW Forschungsvorhaben zu den Bestandsarmaturen und dem Beginn der  Erstellung des Merkblattes G 405 (M) sind die notwendigen Voraussetzungen geschaffen, mit der Überarbeitung des Arbeitsblattes G 441 hinsichtlich H2-ready zu beginnen. Weiterhin steht die Veröffentlichung der EU-Methanminderungsverordnung kurz bevor. In der Methanminderungsverordnung wird explizit auch auf das Thema Wasserstoff abgestellt. Insbesondere im Betrieb der Armaturen, stehen Prüfungen im Focus, bei denen es  zu Methan- oder Wasserstofffreisetzungen kommt (z. Bsp. double block and bleed Prüfung)

Anwendungsbereich: 

Absperrarmaturen werden eingesetzt im Rohrnetz, in Gasdruckregel- und Messanlagen, in Kompressorstationen und überall dort, wo der Gasfluss unterbrochen, die Gasleitung entspannt bzw. mit Gas gefüllt werden muss. Die Bauarten der verschiedenen Armaturen werden vorgestellt. Das Versorgungsunternehmen sollte besonderen Wert darauf legen, dass die Armaturen, die im Rohrnetz und in den Anlagen eingesetzt werden, einer Baumusterprüfung unterzogen und danach zertifiziert worden sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Armaturenbauart eines Herstellers den Normen und den technischen Anforderungen entspricht. Die wichtigsten Einbau- und Wartungsvorschriften von Armaturen im DIN-DVGW-Regelwerk werden vorgestellt. Dieses Arbeitsblatt soll dem Anwender eine wertvolle Hilfe für Auswahl, Einsatz und Betrieb von Armaturen sein.