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Gas-Haushaltszähler

01. September 2021

H2 und Absperrarmaturen (KuFeH2)

Untersuchung des Langzeitverhaltens der Oberflächenbeschichtung der Kugelbeschichtung und Federpakete von Absperrarmaturen unter Wasserstoffatmosphäre (G 202109)
Gas-Haushaltszähler mit Apsperrarmatur; ©wvgw
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 09.2021 - 06.2022

Projektstatus: laufend

Förderkennzeichen: G 202109

Ziele und Methodik

Im Fokus von H2 und Absperrarmaturen (KuFeH2)steht das Langzeitverhalten von Oberflächenbeschichtungen und Federdichtsystemen, die zur Erfüllung von Dichtheitsanforderungen an Kugelhähnen der Gasversorgung erforderlich sind. Im Detail werden zwei Aspekte im Betrieb mit bis zu 100 Volumentprozent Wasserstoff untersucht:

  1. Langzeitverhalten der Oberflächenbeschichtung (z. B. Hartchrom, Nickel, Carbide) von Kugelbeschichtung mit zyklischen Druckwechseln,
  2. Lebensdauer von statisch belasteten Federn der Sitzringpakete von Kugelhähnen mit zyklischer Belastung des Federweges.

Die gewonnenen Erkenntnissen sind zwar vor allem für die Anforderungen an Neuarmaturen wichtig. Sie spielen aber auch für den Verschleiß von Bestandsarmaturen bei einer potentiellen Umstellung auf 100 Prozent Wasserstoff eine Rolle. Denn man geht davon aus, dass die Untersuchungsergebnisse auf andere Armaturen übertragbar sind. Somit können Fragestellungen zur H2-Toleranz der untersuchten Bauteile produktübergreifend geklärt werden. Auf dieser Grundlage wird das technische Regelwerk des DVGW im Bereich Absperrarmaturen an den Betrieb mit Wasserstoff angepasst.

 

Hintergrund

Wasserstoff soll perspektivisch fossiles Gas ersetzen und so CO2-Emissionen senken. Im Gassystem kann er entweder dem Erdgas beigemischt werden (bis zu 20 Volumentprozent im ersten Schritt) oder in Reinfrom transportiert und verteilt werden. Dafür müssen nun die technischen Rahmenbedingen erarbeitet werden. Damit die Einführung von Wasserstoff technisch sicher verläuft, müssen die DVGW-Regelwerk entsprechend angepasst werden.

Das Regelwerk speziell zu Absperrarmaturen wird derzeit erarbeitet. Bevor es aber aktualisiert werden kann, sind weitere Erkenntnisse zum Langzeitverhalten der eingesetzten Werkstoffe im Betrieb mit Wasserstoff erforderlich. Diese sollen im Forschungsprojekt H2 und Absperrarmaturen (KuFeH2) gewonnen werden. Hierbei wird die Stabilität von Oberflächenbeschichtungen an Absperrkugeln, die für die Abdichtung der Armatur verantwortlich sind, im Betrieb mit Wasserstoff untersucht. Außerdem sollen mögliche Einflüsse von Wasserstoff auf die Eigenschaften von statisch belasteten Federn identifiziert werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dann in den Anforderungskatalog der neu zu erstellenden Regelwerke einfließen.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an:
Frederik Brandes
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-844
Agnes Schwigon
Hauptgeschäftsstelle / Gastechnologien und Energiesysteme

Telefon+49 228 9188-925
Forschung zum Thema Gasinstallationen