Komponenten für Energieträger
FACHBEREICH 9.1
Der Fachbereich Komponenten für Energieträger setzt sich mit der Sicherheit und Qualifikation von Komponenten für alternativer Energieträger auseinander, insbesondere Wasserstoff und seine Derivate, wie Ammoniak.
Im Fokus der Aufgaben stehen Fragen zur Materialkompatibilität für die Komponenten dieser Energieträger.
Hierzu werden nicht nur geeignete Prüfverfahren entwickelt, z.B. Hohlzugproben-Prüftechnik, sondern auch entsprechenden Werkstoffe und Schweißverbindungen untersucht.
Die Leistungen und Kompetenzen des Fachbereichs werden im Kompetenzzentrum H2Safety@BAM im Kompetenzfeld Materialeigenschaften und Kompatibilität für Wasserstofftechnologien gebündelt.
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Kompetenzen
- Wasserstoffunterstützte Rissbildung in metallischen Werkstoffen
- Prüfung und Qualifizierung metallischer Komponenten für Wasserstoff (und Ammoniak)
- Prüfung von Hohlzugproben mit gasförmigem Wasserstoff (und Referenzgasen)
- Ermittlung von Wasserstoffgehalten und Diffusionskoeffizienten
- Simulation zur Wasserstoffdiffusion und wasserstoffunterstützten Rissbildung
- Ammoniak-Readiness (LNGG)
- Schadensanalyse und -prävention
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Arbeitsschwerpunkte
- Entwicklung von Prüftechniken für metallischen Komponenten sowie für die Kompatibilität derer Werkstoffe und Schweißverbindungen in Wasserstoff und Ammoniak
- Analyse des Absorptions- und Diffusionsverhaltens von Wasserstoff in metallischen Werkstoffen und Schweißverbindungen
- Entwicklung von Modellen zur Simulation des Wasserstoffabsorptions- und -diffusionsverhaltens in metallischen Werkstoffen und deren Schweißverbindungen
- Bewertung von Konzepten zur Umwidmung von LNG-Tankanalagen für die Nachnutzung mit Ammoniak im Rahmen des LNG-Beschleunigungsgesetztes
- Interdisziplinäre Schadensanalyse (iSA) zur Aufklärung von Schadensursachen von Bauteilen und Komponenten
- Intensive Arbeit mit nationalen und internationalen Partnern aus der Wissenschaft und Industrie sowie Beteiligung in DIN und ISO-Gremien (bspw. DIN NA 062-01-42 AA "Zug- und Duktilitätsprüfung für Metalle" und ISO TC 197 und 164)
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
Bestehende Prüftechnik und -anlagen
- SSRT/LCF Prüfung mit Hohlzugproben, mit Prüfkräften bis 150 kN und Prüfdrücken bis 1000 bar
- Gasförmige Wasserstoff-Beladung von Werkstoffen bis 1000 bar und 150 °C oder 200 bar und 300 °C
- Trägergasheiß- und Schmelzextraktion (G8 Galileo, G4 Phoenix) mit Massenspektrometer oder Wärmeleitfähigkeitsdetektor zur Bestimmung von Wasserstoffkonzentrationen und effektiver Diffusionskoeffizienten
- Permeationsexperimente (Wasserstofftransport- und Adsorptionsverhalten nach DIN EN ISO 17081)
- Elektrochemische Wasserstoffbeladestände
- Rasterelektronenmikroskop Phenom XL mit SE- BSE-, und EDX-Detektor für Analyze der chemischen Zusammensetzung
- Simulation zur Wasserstoffdiffusion und wasserstoffunterstützten Rissbildung
Geplante Kompetenzen und Prüfmöglichkeiten:
- Prüfung von Rohrleitungen und Komponenten im Realmaßstab (ModuH2Pipe: zyklische und thermische Belastung von Komponenten, Berstversuche)
- Permeation mit gasförmigem Wasserstoff
- Prüfung mit Ammoniak
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Publikationen des Fachbereichs
In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.
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Dr.-Ing. Oded Sobol
Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde
im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
