Wasserstoff gilt als wichtiger Energielieferant für eine nachhaltige Zukunft der Energieversorgung. Wird Wasserstoff auf der Basis von erneuerbaren Energien, die aus Windkraft, Photovoltaik oder Wasserkraft gewonnen werden, produziert, ist Wasserstoff ein zukunftsorientierter Energieträger. Bewusst machen sollte man sich jedoch, dass der Ort, an dem Wasserstoff produziert wird, nicht unbedingt der Ort ist, wo er benötigt wird.
Eine Region mit einem hohen Bedarf an Wasserstoff ist nicht immer auch als Produktionsort geeignet. Dieser muss folglich transportiert werden und daher muss eine durchdachte Infrastruktur aufgebaut werden. Wasserstoff ist im Normalzustand ein leichtes Gas. Für den Transport per Lkw, Schiff oder in einer Pipeline müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt werden. Bei der Lagerung und dem Transport von Wasserstoff werden besondere Herausforderungen an das Material gestellt, damit eine Versprödung vermieden wird.
Wasserstoff als Gas
Liegt Wasserstoff als Gas vor, so müssen Rohrleitungen und Behälter eine außergewöhnlich hohe Dichtigkeit aufweisen. Der Transport von gasförmigem Wasserstoff über weite Entfernungen gilt bisher als schwierig. In Deutschland gibt es funktionierende Pipelines, über die Wasserstoff zum Verbraucher geliefert wird. Der Nachteil über einen Transport per Pipeline ist die geringe Flexibilität. Das System funktioniert dort, wo industrielle Kunden nah beieinander sind und es an der Pipeline eine überschaubare Anzahl von Endkunden gibt.
Flüssiger Wasserstoff
Für den Transport von Wasserstoff auf Schiffen und Lkws wird der gasförmige Wasserstoff zunächst verflüssigt. Im flüssigen Zustand kann der Energieträger in speziellen Tankwagen, Kryogentanks und Schiffsbehältern transportiert werden. Ein sinnvolles Verteilungsnetz kann über Küstenstädte aufgebaut werden. Hier kann Wasserstoff per Schiff angeliefert und gelagert werden. Die Verteilung des Wasserstoffs kann anschließend über geeignete Lkws erfolgen. Der Vorteil dieses Systems liegt in der Flexibilität. Allerdings sind die Kosten für jeden einzelnen Transport sehr hoch. Zusätzlich kommt es beim Verflüssigen von Wasserstoff zu hohen Energieverlusten.
Gefahr bei Transport von Wasserstoff
Da Wasserstoff ein brennbares Gas ist, birgt der Transport von Wasserstoff in komprimierter oder verflüssigter Form gewisse Risiken. Wasserstoffverteilungs- und -speicheranlagen sind zudem extremen Bedingungen ausgesetzt: Temperaturen von bis zu -253 °C, Druckwerten von 700 bar und mehr, sowie die Einflüsse der sogenannten Wasserstoffmigration auf Metalle und Materialien. Daher müssen die Vorschriften für den Betriebsdruck von Wasserstoffspeichern unbedingt eingehalten werden, um Leckagen und Explosionen zu vermeiden. Auch beim Einsatz von Methanol und Ammoniak als Wasserstoffträger müssen entsprechende Maßnahmen getroffen werden, um mögliche Risiken aufgrund ihrer giftigen und toxischen Eigenschaften auszuschließen.
Lagerung von Wasserstoff
Bei der Lagerung von Wasserstoff kann es zur sogenannten Wasserstoffversprödung kommen. Bei diesem chemischen Prozess dringt Wasserstoff in das umgebende Material ein und verändert die Eigenschaften von Tanks und Behältern. Die Folge können Risse und Schäden im Material sein. Behälter für die Lagerung von Wasserstoff sollten daher aus Materialien und Eigenschaften bestehen, die für die Handhabung von Wasserstoff geeignet sind. Damit wird das Risiko der Wasserstoffversprödung verringert und ein sicherer Transport und eine sichere Lagerung sichergestellt. Um die Signalbeständigkeit von Druckmessgeräten, die an Lagerbehältern angebracht sind, zu gewährleisten, sollten die Sensorelemente über eine spezielle Beschichtung verfügen.
