Lösungen für eine zuverlässige Wasserstoffwirtschaft

Das Fraunhofer LBF stellt Bewertungsmethoden für Innenbeschichtungen von Hochdruck-Pipelines vor, die Werkstoffe vor Wasserstoffversprödung schützen sollen. Das Fraunhofer IWKS demonstriert einen Mikrowellenreaktor, der per Plasmapyrolyse Wasserstoff und verwertbaren Kohlenstoff aus kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffen gewinnt. Beide Ansätze adressieren zentrale Hürden beim Aufbau einer sicheren, langlebigen und kreislauffähigen Wasserstoffwirtschaft.

Beschichtete Pipelines unter realen Bedingungen bewerten

Wie bleiben bestehende Hochdruck-Pipelines beim Transport von Wasserstoff dauerhaft sicher? Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickelt gemeinsam mit der Industrie realitätsnahe Prüfverfahren für Werkstoffe, Komponenten und Systeme. Auf der Hydrogen Technology World Expo veranschaulicht ein realer Pipelineausschnitt, wie Innenbeschichtungen die Stahlrohrwand schützen und welche Nachweise für den zuverlässigen Langzeitbetrieb erforderlich sind.

Die Umrüstung jahrzehntealter Fernleitungen auf Wasserstoff stellt hohe Anforderungen an metallische Werkstoffe und Schutzsysteme. Betriebsdrücke von 100 bar und mehr sowie hohe Gasflussgeschwindigkeiten können die Rohrwerkstoffe zusätzlich beanspruchen und Wasserstoffversprödung begünstigen. Dünne Innenbeschichtungen sollen den direkten Kontakt zwischen Wasserstoff und Stahl reduzieren. Das Fraunhofer LBF entwickelt Methoden, um Haftung, Beständigkeit und Lebensdauer dieser Beschichtungen unter realitätsnahen Belastungen zu bewerten. So entstehen belastbare Grundlagen für sichere Investitionsentscheidungen, längere Nutzungsdauern und den Transfer bestehender Gasnetze in die Wasserstoffwirtschaft.

Plasmapyrolyse erzeugt Wasserstoff und Kohlenstoff aus Reststoffen

Die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS präsentiert das Modell eines kompakten Reaktors für die mikrowellenbasierte Plasmapyrolyse. Das Verfahren zersetzt feste, flüssige oder gasförmige kohlenwasserstoffhaltige Einsatzstoffe mithilfe eines hochreaktiven Mikrowellenplasmas. Eine aufwendige Vorbehandlung ist nicht erforderlich. Bei Nutzung erneuerbarer Energie setzt der Prozess während der Umwandlung kein CO₂ direkt frei.

Im Reaktor entstehen Wasserstoff, Synthesegase und hochwertiges Kohlenstoffmaterial, das sich energetisch oder stofflich weiterverwenden lässt. Der modulare Prozess kann flexibel auf unterschiedliche Reststoffströme und verfügbare erneuerbare Energie reagieren. Damit eröffnet die Plasmapyrolyse Unternehmen neue Wege, Wasserstofferzeugung, Abfallverwertung und zirkuläre Wertschöpfung zu verbinden. Das Messeexponat macht den Umwandlungsprozess und mögliche industrielle Anwendungen anschaulich.

Quelle und Foto: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF