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Flüssigen Wasserstoff sicher transportieren

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Autor: Redaktion

Flüssigen Wasserstoff sicher transportieren

Die wasserstoffkompatible Gas Combustion Unit (GCU) und der SSBG-Brenner gewährleisten einen ebenso sicheren Seetransport des LH2 Carriers wie es beim flüssigen Erdgas der Fall ist. Tests und Abnahme des Equipments in Norddeutschland verliefen im Oktober 2019 erfolgreich. Bis zur Probefahrt im Herbst 2020 erfolgt die GCU-Inbetriebnahme durch SAACKE. Betreiber des Schiffes ist die Hydrogen Energy Supply-chain Technology Research Association (HySTRA), ein vor vier Jahren gegründetes Konsortium mehrerer Unternehmen und Organisationen unter Federführung der Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
Ziel des Pilotprojekts „Suiso Frontier“ ist es, den reibungslosen Ablauf einer internationalen Wasserstoff-Energieversorgungskette von der Herstellung über den Transport bis zur Nutzung zu demonstrieren. Dabei soll in Australien hergestellter und verflüssigter sogenannter „blauer“ Wasserstoff, bei dem vor Ort ein Carbon Capturing erfolgt, mit 1/800 seines ursprünglichen Volumens in große Mengen nach Japan verschifft werden, dessen Industrie stark auf den Energieträger setzt, um sich unabhängiger von Erdöl und -gas zu machen.
Boil-Off-Gase: Maximale Sicherheit durch 100 % Free-Flow-Lösung
Um dieses Vorhaben zu realisieren, muss der LH2 Carrier im Hinblick auf wichtige Sicherheitsaspekte entsprechend ausgestattet sein. Flüssigwasserstofftanker sind für den Gastransport mit einer Temperatur von etwa -250 °C, also nahe der Verdampfungstemperatur, ausgelegt. Trotz einer Isolierung der Ladetanks, die den Zutritt von äußerer Wärme begrenzen soll, gelangen stets geringe Wärmemengen in die Tanks und führen zu einer leichten Verdampfung der Gase. Dieses sogenannte Boil-Off-Gas ist insbesondere auch bei den Bewegungen auf einem Schiff unvermeidlich und muss aus den Tanks entfernt werden, um einen unzulässigen Druckanstieg zu verhindern. Daher verbrennen die GCUs das überschüssige und aufgrund seiner Methanbestandteile klimaschädliche Boil-Off-Gas vollständig und mit höchster Verfügbarkeit. Bei diesen Vorgängen kommen herkömmlicherweise Kompressoren mit einem Druck von 5 bis 6 bar zum Einsatz. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass der Kompressor ausfällt und aufgrund des steigenden Drucks im Tank Sicherheitsrisiken entstehen. Bei der 100 % Free-Flow-Lösung wird das Boil-Off-Gas ohne Kompressor und schon bei einem Druck von 0,15 bar komplett verfeuert – der Gasdruck ist damit um einiges niedriger und die Gesamtanlage sicherer. Für zusätzliche Sicherheit beim LH2-Transport sorgen zudem geschweißte Verbindungen der GCU, da sie zur Reduzierung möglicher Leckagen beitragen.
An der Fertigung der Gas Combustion Unit, im Jahr 2002 eigens von SAACKE patentiert, sind alle Produktionsstandorte des Unternehmens beteiligt – von Bremen über Kroatien bis China. Der Ort des Einbaus ist dabei außergewöhnlich: Üblicherweise am Heck hinter den Lagerräumen vorgeschrieben, wird sie ganz vorne installiert. Dies ist möglich, da das Boil-Off-Gas beim Flüssigwasserstofftanker anders als etwa beim LNG Carrier komplett in der GCU verfeuert wird ohne Weiterverwertung in den Schiffsmaschinen. Daher ist eine Nähe zum Motor nicht zwingend nötig. Die Wasserstoff-GCU wurde nach den Vorschriften und unter Aufsicht der Japanischen Klassifikationsgesellschaft ClassNK gebaut. Hier war vor allem der Nachweis zu erbringen, dass der Transport von LH2 genauso sicher ist wie bei LNG.
Ergänzt wird dieses System durch einen Saacke SSBG-Wasserstoffbrenner. Dieser unterscheidet sich nur in Nuancen von dem Modell, das für die landseitige Industrie zum Einsatz kommt. Zum einen lässt sich die Feuerungsanlage flexibel an die Gegebenheiten an Bord anpassen. Zum anderen investiert Saacke bereits seit Jahrzehnten in die Erforschung und Entwicklung von Verfahren zur Wasserstoffnutzung.

(Quelle: Saacke)