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PublicationAccident prevention and service life - Materials( 2022)In order for the hydrogen economy to be widely accepted by society, the infrastructure of technical facilities for the storage, distribution and use of hydrogen as an energy carrier must not pose any risks to safety or hazards that may cause accidents. To be economically viable, the systems must have a high level of operational safety and a long service life. During operation of these systems, many H2-specific local material changes occur due to mechanical, thermal, chemical or electromagnetic loads. These only have a negative impact on the safety, function, reliability and service life of the systems if weak points have not already been taken into account in the design stage and controlled through systematic monitoring of status and process data du1ing the operation of the system, or if these have been avoided altogether by selecting suitable materials when constructing the system. In fact, there is still great potential for optimization in designing systems with appropriate materials that work well with hydrogen as an energy carrier to establish a secure infrastructure for a hydrogen economy that is capable of sustainable development on the energy market. Fraunhofer is taking the initiative to achieve this by working with technology platforms and collaborative projects as part of the National Hydrogen Strategy in Germany. This chapter outlines the interaction of hydrogen with materials and illustrates their importance in terms of accident prevention and extending the service life of technical systems in a hydrogen infrastructure.
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PublicationUnfallsicherheit und Lebensdauer - Materialien( 2022)Damit die Wasserstoffwirtschaft von der Gesellschaft akzeptiert wird, dürfen von der Infrastruktur technischer Anlagen zur Speicherung, Verteilung und Verwendung von Wasserstoff als Energieträger keine Sicherheitsrisiken und Unfallgefahren ausgehen. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen verlangen für die An lagen eine hohe Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer. Im Betrieb der Anlagen treten aufgrund mechanischer, thermischer, chemischer oder elektromagnetischer Lasten vielerlei H2-spezifische lokale Werkstoffveränderungen auf. Diese beeinflussen die Sicherheit, Funktion, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Anlagen nur dann negativ, wenn Schwachstellen nicht bereits in den Auslegungskonzepten berücksichtigt und durch systematisches Monitoring von Zustands- und Prozessdaten im Anlagenbetrieb kontrolliert oder durch passende Werkstoffauswahl im Anlagenbau vermieden werden. Tatsächlich steckt für eine sichere Infrastruktur einer am Energiemarkt zukunftsfähigen Wasserstoffwirtschaft noch ein großes Optimierungspotenzial in Auslegungskonzepten für Anlagen mit qualifizierten Werkstoffen, die zum Energieträger Wasserstoff passen. Fraunhofer ergreift hierzu im Rahmen der Nationalen Wasserstoffstrategie in Deutschland bei Technologieplattformen und in Verbundprojekten die Initiative. In diesem Kapitel wird die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Werkstoffen skizziert und deren Bedeutung für die Unfallsicherheit und Lebensdauer von technischen Anlagen einer Wasserstoffinfrastruktur illustriert.
