Helmholtz-Zentrum hereon GmbH: Wasserstoffprüfung mit Hohlproben-Prüfung von ZwickRoell
Case Study
- Kunde: Helmholtz-Zentrum hereon GmbH
- Ort: Geesthacht, Deutschland
- Branche: Institute & Akademie
- Thema: Wasserstoffprüfung mit Hohlproben: Die Möglichkeit Wasserstoffversprödung durch gasförmigen Wasserstoff unter Druck mit geringem Prüfaufwand zu untersuchen.
November 2024
Die Helmholtz-Zentrum hereon GmbH war auf der Suche nach einer Prüflösung für Wasserstoffversprödung mit geringen Prüfaufwand. Bei ZwickRoell wurde das Unternehmen mit der Hohlprobenprüfung fündig und kann so entscheidend dazu beitragen neue Hüllenmaterialien für Wasserstoffspeicher zu entwickeln.
Helmholtz-Zentrum hereon GmbH
Das Helmholtz-Zentrum Hereon betreibt internationale Spitzenforschung für eine Welt im Wandel. Das Helmholtz-Zentrum Hereon ist eines der 18 Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren. Rund 1.000 Beschäftigte erschaffen Wissen und Innovationen für mehr Resilienz und Nachhaltigkeit. Das wissenschaftliche Spektrum des Hereons umfasst Hochleistungswerkstoffe, Verfahren und umweltschonende Technologien für die Mobilität und neue Energiesysteme. Darüber hinaus werden Biomaterialien für die Medizin und zur Steigerung der Lebensqualität erforscht. Mithilfe von Forschung und Beratung begegnet das Hereon den Herausforderungen des Klimawandels.
Die ZwickRoell Top Kompetenzen
- Einzigartige Prüflösung
- Stets auf dem neuesten Stand der Technik
- Zugeschnittene Kundenlösung
Die Aufgabe
Einfachere Prüfungen gegen Wasserstoffversprödungen
Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle für den Umbau auf eine CO2-neutrale Wirtschaft. In Zukunft werden große Mengen an Wasserstoff importiert und innerhalb Deutschlands von den Erzeugern zu den Abnehmern transportiert. Sowohl für die Herstellung, Verteilung über Pipelines als auch für Druckbehälter für die Speicherung kommen vor allem metallische Werkstoffe zum Einsatz. Jedoch sind nicht alle Werkstoffe ausreichend gegen Wasserstoff beständig.
Das Helmholtz-Zentrum Hereon benötigte eine Prüfanordnung, mit der die Beständigkeit von metallischen Werkstoffen gegen Wasserstoffversprödung durch gasförmigen Wasserstoff unter Druck untersucht werden kann. Stand der Technik ist es, diese Versuche in einem Autoklaven durchzuführen. Die von ZwickRoell gelieferte Lösung, der Hohlprobenprüfung, ist eine wesentlich wirtschaftlichere und schneller zu implementierende Alternative. ZwickRoell unterstützte ebenfalls fachkundig bei dem Handhabungskonzept des Druckwasserstoffes.
Die ZwickRoell Lösung
Prüfungen in einer Druckwasserstoffumgebung mit Hilfe der Hohlprobentechnik
Aufgrund der geschilderten Anforderungen war schnell klar, dass die Hohlprobentechnik von ZwickRoell für eine bestehende Prüfmaschine die passende Technik ist. Die geringen Investitions- und Prüfkosten, geringere Sicherheitsmaßnahmen sowie die einfache Bedienung sind die Vorteile dieser Methode zur Prüfung metallischer Hohlproben unter Druckwasserstoff. Dieses Alternativverfahren zur Autoklaventechnik eignet sich perfekt, um den Einfluss der Wasserstoffversprödung zu erkennen. Bei der Entwicklung des Verfahrens fließen die Ergebnisse aus Initiativen und Projekten zum Thema Wasserstoff ein, in denen sich ZwickRoell engagiert.
„Die Lösung von ZwickRoell ermöglicht es uns in ein neues Feld der Werkstoffforschung vorzudringen. Die Ergebnisse werden entscheidend dazu beitragen neue Hüllenmaterialien für Wasserstoffspeicher zu entwickeln und somit die Energiewende zu beschleunigen. "
Anton Odermatt - Laser-Materialbearbeitung und Strukturbewertung, Helmholtz-Zentrum Hereon
Das Ergebnis
Einfachere Bedienung und geringe sicherheitstechnische Anforderungen
Die von ZwickRoell gelieferte Hohlprobentechnik ist die perfekte Alternative gegenüber dem sehr aufwändigen Prüfverfahren im Autoklaven. Die sicherheitstechnischen Anforderungen sind ebenfalls geringer, da die Prüfung mit viel geringeren Mengen Wasserstoff durchgeführt werden kann. Die Abteilung Laser-Materialbearbeitung und Strukturbewertung des Instituts für Werkstoffmechanik hat erfolgreich ein solches Prüfsystem für die Prüfung metallischer Hohlproben unter Wasserstoffdruck von ZwickRoell in Betrieb genommen. Die Prüfmethode wird in einem gemeinsamen Projekt mit der Abteilung Systemdesign für mobile Speicher des Institutes für Wasserstofftechnologie für die Entwicklung neuartiger Metallhydridspeicher genutzt.
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