BAM beginnt Tests mit digital überwachter H2-Forschungstankstelle

Laut der BAM handelt es sich um eine deutschlandweit einzigartige H2-Forschungstankstelle. Errichtet wurde sie auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) im brandenburgischen Horstwalde/Baruth. Dieses Areal unterhält die BAM seit Anfang der 1990er Jahre, um Großversuche im Eins-zu-eins-Maßstab zu absolvieren. Dabei nimmt die BAM nun also H2-Zapfsäulen in den Blick: „Die Anlage ermöglicht es, sämtliche technischen Abläufe rund um eine Wasserstofftankstelle unter realistischen Bedingungen zu testen, sicherheitsrelevante Aspekte wie Leckagen und Materialbelastungen eingehend zu erforschen sowie innovative digitale Technologien zur Prozessüberwachung, Qualitätssicherung und Wartungsplanung zu optimieren“, teilt die Bundesanstalt mit. Die Ergebnisse des Tests sollen „die Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen und damit auch die Akzeptanz der Wasserstoffinfrastruktur deutlich voranbringen“.

Die Forschungstankstelle der BAM wird über einen eigenen Elektrolyseur mit grünem Wasserstoff versorgt. Künftig soll dieser mit Strom aus einer Photovoltaikanlage gespeist werden, bis dahin ist die Anlieferungen von grünem Wasserstoff geplant. Sämtliche technischen Abläufe können die Experten der BAM online in Echtzeit überwachen, denn Sensoren erfassen alle Betriebsdaten, damit sie in digitale Modelle und Zwillinge einfließen können.

„In partnerschaftlichen Projekten mit Industrie und Wissenschaft wollen wir qualitäts- und sicherheitsrelevante Forschungsfragen adressieren“, betont Frank Wille, Leiter der Abteilung Gefahrgutumschließungen, Energiespeicher an der BAM. „Wir wollen zum Beispiel Wartungszyklen optimieren, kritische Zustände frühzeitig erkennen können und die Qualitäts- und Sicherheitsstandards für verlässliche Wasserstofftankstellen weiterentwickeln. Gleichzeitig dient uns die Forschungstankstelle als ideales Reallabor der Wasserstoffinfrastruktur, um sämtliche Elemente einer künftigen digitalen Qualitätssicherung zu erproben.“

Das Pilotprojekt wird von der Initiative „Qualitätsinfrastruktur Digital“ getragen und ist in das Wasserstoffkompetenzzentrum der BAM („H2Safety@BAM“) eingebettet, in dem die Bundesanstalt zur Sicherheit moderner Wasserstofftechnologien forscht. Unter sich wollen die BAM-Fachleute dabei nicht bleiben: Das Reallabor biete Industrie, KMUs und Startups an, neu entwickelte, digital orientierte Produkte an einer echten H2-Infrastruktur zu testen, teilen die Verantwortlichen mit. Die gesamte Liste der geplanten Forschungsvorhaben liest sich wie folgt:

• Abbildung digitaler Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette einer Tankstelle
• Sensor-gestützte Verfahren zur qualitätsgesicherten Datenerfassung und -auswertung
• Aufbau einer Dateninfrastruktur
• Entwicklung eines Digitalen Zwillings
• Digitale Prozessüberwachung (Online-Monitoring) der Sicherheit im Einsatz
• Entwicklung und Erprobung von digitalen Strukturelementen der Qualitätsinfrastruktur (QI), insbesondere der QI-Cloud und digitalen Zertifikaten
• Entwicklung von Predictive Maintenance Verfahren für eine verlässliche Zustands- und Alterungsüberwachung
• Einsatz der Verwaltungsschale als QI-Werkzeug

Die eigentliche Tankstelle auf dem Testgelände in Brandenburg besteht aus Kompressor, Pufferspeichern, Gaskühler sowie Dispenser zur Abgabe des Wasserstoffs an ein Fahrzeug. Als Abnehmer dient ein H2-Pkw mit Wasserstoff-Brennstoffzellen. Einem von der BAM mitgelieferten Pressebild zufolge handelt es sich um einen Hyundai Nexo.

Als wichtigen Aspekt des Projekts hebt die BAM noch die Integration der Prozessleittechnik des Reallabors sowie weiterer Sensoren auf einer vor Ort installierten Hardwareplattform hervor. „Dazu werden aktuelle Konzepte der Prozessindustrie (z. B. NAMUR Open Architecture) eingesetzt“, teilen die Initiatoren mit. „Die gewonnenen Daten werden gemeinsam mit Modellen digital hinterlegt, so dass sie zur Generierung von weiteren Informationen, zur Aktualisierung der Modelle und zur Neuparametrierung der Hardware genutzt werden können.“ Das Teilprojekt sei das Bindeglied zwischen der Hardware des Reallabors und der vertrauenswürdigen Bereitstellung von Daten an der Schnittstelle zu einem QI-Datenraum.

bam.de