31. März 2023
Projektlaufzeit: 04.2022 - 03.2023
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: G 202138
Projekt des DVGW-Innovationsprogramms Wasserstoff
Das Projekt wird durchgeführt von:
Ziel von ECLHYPSE war es herauszufinden, ob und wie Messungen mit dem Prüfmedium Luft auf Messungen mit dem Betriebsmedium (Methan/Erdgas, Wasserstoff und deren Gemische) unter unterschiedlichen Strömungsbedingungen umgerechnet werden können. Dafür wurden die Anwendungsbereiche von Strömungsmodellen für unterschiedliche Prüfmedien und Prüfdrücke mittels verschiedener Prüflecks detailliert untersucht.
Innerhalb des Forschungsprojekts wurden luft- und methanbezogene Umrechnungsfaktoren definiert, die zusammen mit verschiedenen Prüfständen und unterschiedlichen Messverfahren die Messung von Leckageraten verschiedener Gase wie Wasserstoff oder Methan ermöglichten. Auf Basis dieser Faktoren wurden daraufhin Umrechnungstabellen erstellt, mit denen die Leckagen verschiedener Betriebsmedien umgerechnet und gemessen werden können.
Um die technische Sicherheit zu gewährleisten und die Dichtheit von gasführenden Bauteilen zu prüfen, werden diese bisher auf Leckagen hin untersucht. Bei Erd- bzw. Flüssiggas kann Luft als Prüfmedium einwandfrei verwendet werden. Bei Gasmischungen von Methan und Wasserstoff ändern sich die Messerergebnisse und es wurden bereits höhere Leckageraten gemessen. Für Akteure aus der Gasbranche und für Prüfinstitutionen wäre der Einsatz von Luft jedoch aus sicherheitstechnischen Gründen weiterhin wünschenswert.
Das Projekt ECLHYPSE hat theoretisch und experimentell speziell für die Bereiche Gasinstallation, Gasgeräte und Gasverteilung untersucht, wie die Leckageraten bei verschiedenen Prüflecks und Drücken von den Gasarten abhängen. Im Fokus der Untersuchung standen unterschiedliche Strömungsbedingungen für Messungen mit dem Prüfmedium Luft bei brennbaren Betriebsmedien wie Methan, Wasserstoff und deren Gemische.
Aus den Messergebnissen konnten luft- und methanbezogene Umrechnungsfaktoren (URF) im Referenzpunkt und über den gesamten Prüfdruckbereich ermittelt werden. Bei der Beimischung von bis zu 30 Volumenprozent Wasserstoff in Methan nimmt der Faktor nur wenig zu. Für Methan und Gemische mit bis zu 30 Prozent Wasserstoff wird daher ein übergreifender URF von 1,7 für den gesamten Prüfdruck- und Leckratenbereich empfohlen. Die Wasserstoff-Umrechnungsfaktoren wiesen dagegen deutlich größere Variationsintervalle auf und eine anwendungsspezifische Differenzierung ist erforderlich.
Die Erkenntnisse bilden nun eine wichtige technisch-wissenschaftliche Basis für die Überarbeitung und die Erweiterung des EU- und des DVGW-Regelwerks in Bezug auf die Wasserstoff-Beimischung und/oder Umstellung.
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