Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären im zur Wasserstoffspeicherung genutzten Monopfahl einer kombinierten Windkraft- und Elektrolyseanlage
Absolvent stellt Thesisarbeit im Bereich Security & Safety Engineering auf der Fachtagung vor
Im September 2023 fanden in Essen zum 17. Mal die renommierten Explosionsschutztage statt.
Etwa 60 Teilnehmer aus der Chemischen Industrie, Behörden, Überwachungsstellen, Unternehmen und Forschungseinrichtungen trafen sich um sich über neueste Entwicklungen im Explosionsschutz zu informieren und diese zu diskutieren. Der zweite Veranstaltungstag wurde geprägt vom Thema der Wasserstoffsicherheit. Herr Lukas Frank, Absolvent des Studiengangs Security & Safety Engineering, konnte seine Abschlussarbeit "Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären im zur Wasserstoff-speicherung genutzten Monopfahl einer kombinierten Windkraft- und Elektrolyseanlage" vorstellen.
Das Thesisthema ist im Projekt H2Mare eingebunden und wurde am Fraunhofer ICT bearbeitet und in der HFU von Prof. Dr. Ulrich Weber betreut. Betrachtungsgegenstand ist eine Windkraftanlage, an welcher über einen Elektrolyseur direkt Wasserstoff erzeugt werden soll. Da dieser Wasserstoff teilweise direkt im Monopfahl der Anlage erzeugt und gespeichert wird, werden in dieser Arbeit Untersuchungen zur Bildung und Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären durchgeführt. Zunächst werden hierfür Szenarien, aus denen eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann, ermittelt. Das worst-case-Szenario einer Leckage an einer Rohrverschraubung wird als realistische Beispielszenario modelliert. Zur Berechnung des Volumenstromes wurde ein Berechnungsmodell entwickelt und in Python umgesetzt. Als Ergebnis wird der Massen- bzw. Volumenstrom an H_2 des Szenarios bestimmt. Zur Validierung dieses Modells und der Simulationsergebnisse wurde durch einen realen Versuch der Volumenstrom aus einer Rohrverschraubung experimentell ermittelt. Auf Basis des ermittelten Volumenstroms wurden Maßnahmen entwickelt, welche die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre verhindern können.
Der Vortrag zum Thesisprojekt und die anschließende Diskussion bestätigte sowohl die Aktualität des Themas als auch die hohe Qualität der Thesis. "Eine sehr gute Arbeit, die wir hier vorgestellt bekamen. Ich freue mich, dass die Hochschule Furtwangen weiterhin so kompetenten Nachwuchs im Bereich Sicherheitsingenieurwesen ausbildet." So der Tenor von Herrn Dyrba, dem Leiter der Essener Explosionsschutztage. Prof. Dr. Ulrich Weber, nach seinem wichtigsten Eindruck während des Vortrags des ehemaligen Studenten befragt, stellte heraus: "...dies ist einer der wunderbaren Momente, an denen wir Professoren die Motivation für unsere Arbeit in der Lehre bekommen."