Genau dieser Frage gehen wir am Materials Center Leoben (MCL) im Rahmen des Projekts HyGrid2 nach.️ Denn für die sichere Nutzung bestehender Rohrleitungen mit Wasserstoff reicht es nicht, nur den Werkstoff im Neuzustand zu kennen. Entscheidend ist auch: Wie verhalten sich vorhandene Defekte bzw. Ungänzen und die Schweißbereiche der Leitungen unter Wasserstoffbedingungen?
Deshalb wurden von uns Werkstoffe aus bestehenden Pipelines - sowohl der Grundwerkstoff als auch die Schweißbereiche - mithilfe komplexer bruchmechanischer Prüfungen untersucht.
Im Fokus standen dabei unter anderem:
• das Ermüdungs- und Rissausbreitungsverhalten
• die Veränderung der Rissgeschwindigkeit unter Belastung
• die mechanische Bruchzähigkeit (KJiH-Werte)
Diese Versuche wurden direkt an unserer neuen Prüfanlage unter Hochdruck-Wasserstoff durchgeführt. Damit haben wir eine solide Datengrundlage für die weitere Beurteilung, wie sich die Werkstoffe und die bestehenden Ungänzen in den bestehenden Pipelines im späteren Betrieb verhalten könnten.
Ein weiterer Fokus lag auf dem wichtigen Punkt der Eigenspannungen in bestehenden Rohrleitungen, welche aus Herstellung, Verlegung oder auch dem Biegen hervorgerufen werden konnten. Dazu wurden entsprechende umfangreiche Untersuchungen durchgeführt.
Die gewonnenen Ergebnisse flossen anschließend in physikalisch fundierte bruchmechanische Bewertungen ein. Dabei wollten wir bewusst über bestehende normative Ansätze hinausgehen: Wo liegen die tatsächlichen Grenzen der Einsatzbarkeit, insbesondere auch unter Berücksichtigung von Eigenspannungen? Und unter welchen Bedingungen können bestehende Rohrleitungen sicher für den Transport von Wasserstoff genutzt werden?
Die MCL-Arbeiten in diesem kooperativen Forschungsprojekt leisten damit einen wichtigen Beitrag zur sicheren Umwidmung zukünftiger Pipelines für den Wasserstofftransport.
HyGrid² wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „Vorzeigeregion Energie“ durchgeführt. Das Projekt wird mit folgenden Partnern umgesetzt: Energienetze Steiermark GmbH, Bilfinger, Montanuniversität Leoben, Materials Center Leoben Forschung GmbH, HyCentA Research GmbH, DBI-Gruppe, ÖVGW - Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach, WIVA P&G.
