Wasserstoff: Großes Potenzial, große Sicherheitsherausforderungen – Sind Sie bereit?

Leicht, einfach, reichlich vorhanden. Das ist Wasserstoff (H_₂). Weil Wasserstoff bei der Verbrennung kein Kohlendioxid (CO_₂) freisetzt, kann er für die globale Energiewende, die Regenerierung der Umwelt und der Dekarbonisierung des Planeten eine wichtige Rolle spielen.

Tatsächlich ist die Produktion, Verteilung und Nutzung von Wasserstoff sprunghaft angestiegen. Dies wird auch beschleunigt durch die Umweltgesetzgebung sowie die weltweite Nachfrage nach sauberer Energie.

Wasserstoff ist als Energieträger so attraktiv, weil er umweltfreundlich und nachhaltig ist. Allerdings steht noch viel Arbeit bevor, damit sich der Einsatz von Wasserstoff weiter durchsetzen kann – er muss sicher hergestellt, verteilt und genutzt werden.

Neben dem Potenzial von Wasserstoff als weitverbreiteten und sauberen Energieträger müssen wir uns auch mit sehr realen Sicherheitsproblemen befassen. Darin liegt die Herausforderung und der Widerspruch.

Die einzigartigen chemischen Eigenschaften des Wasserstoffs machen ihn einerseits zu einem interessanten alternativen Kraftstoff. Andererseits sind dieselben Eigenschaften auch für seine Risiken verantwortlich:

• Wasserstoff neigt zu Leckagen.
• Er ist farblos, geruchlos und geschmacklos, sodass die menschlichen Sinne ihn nicht wahrnehmen.
• Wasserstoff hat eine unsichtbare, heiße Flamme mit geringer Wärmeabstrahlung.
• Er neigt zur Detonation und ist explosiver als Erdgas.

Lecküberwachung und Detektion

Laut des US-Energieministeriums sind alle Brennstoffe – darunter der Wasserstoff – mehr oder weniger gefährlich. Weil Wasserstoff ungiftig ist und sich nach einer Freisetzung schnell verflüchtigt, gilt die Handhabung als sicherer, als bei anderen Brennstoffen. Dennoch stellt seine Verwendung Anforderungen an die Sicherheit.

Besonders weil Wasserstoff in vielen Mischungsverhältnissen in Luft brennbar ist und er eine geringere Zündenergie als Benzin oder Erdgas hat, entzündet er sich also leichter. Ausreichende Belüftung und Leckage Erkennung sind daher wichtig bei der Planung sicherer Wasserstoffsystemen. Da Wasserstoff mit einer fast unsichtbaren Flamme brennt, erfordert er spezielle Flammendetektoren.¹

Eine lückenlose Überwachung ist daher für Wasserstoffhersteller, Händler und Nutzer unerlässlich. Die Frage ist: Wie?

Zwar ist die Notwendigkeit zur Überwachung und Detektion von Wasserstoffleckagen eine relativ neue Problematik, aber …

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Quellen:

1 Energy.Gov. „Safe Use of Hydrogen“ (Sichere Nutzung von Wasserstoff), https://www.energy.gov/eere/fuelcells/safe-use-hydrogen#:~:text=A%20number%20of%20hydrogen%27s%20properties,in%20case%20of%20a%20leak. Abgerufen am 7. Februar 2023.