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ROSEN Gruppe: Prüfungen in Wasserstoff mit ZwickRoell Know-how

Case Study

  • Kunde: ROSEN Gruppe
  • Ort: Lingen (Ems), Deutschland
  • Branche: Energie
  • Thema: Werkstoffprüfung in Wasserstoff-Atmosphäre und unter Methan oder Gasgemischen aus beidem 

Juli 2024

Innovationsprojekt in der Wasserstoffbranche: Die ROSEN Gruppe prüft am Standort in Lingen (Ems) Werkstoffeigenschaften in Wasserstoff sowie Methan und Gasgemischen mittels dynamischer Materialprüfmaschine von ZwickRoell

Aufgabe  Kompetenzen  Lösung  Ergebnis  Produkte

ROSEN Gruppe

Die ROSEN Gruppe – weltweit führendes Unternehmen für innovative Lösungen

Die ROSEN Gruppe in Lingen (Ems) ist ein weltweit führender Anbieter von innovativen Lösungen in allen Bereichen der Integritätsprozesskette. Seit den Anfängen als Ein-Mann-Betrieb im Jahr 1981 ist ROSEN schnell gewachsen und tut dies auch weiterhin. Die internationale Technologiegruppe besteht aus einem Team von mehr als 4.000 Beschäftigten in mehr als 120 Ländern.

Der Leistungsumfang der ROSEN Gruppe:

  • Inspektion kritischer Industrieanlagen zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs auf höchstem Niveau und mit höchster Effizienz
  • Maßgeschneiderte technische Beratung für ein effizientes Integritätsmanagement von Anlagen
  • Herstellung und Lieferung maßgeschneiderter neuer Produkte und Systeme
  • Marktorientierte, aktuelle Forschung und Entwicklung auf dem neuesten Stand der Technik für Produkte und Dienstleistungen mit “Mehrwert”

Zudem führt ROSEN die Diagnostik industrieller Anlagen mit selbst entwickelten und hergestellten Geräten durch und bietet individuelle Ingenieur- und Beratungsdienstleistungen.
 

Die ZwickRoell Top Kompetenzen

 

  • Schnelle Kommunikation
  • Guter Kundenservice
  • Aspekt „Made in Germany“
  • Innovative Zusammenarbeit

Die Aufgabe

Die Herausforderungen der Wasserstoffwirtschaft

Erneuerbare Energien haben eine wesentliche Bedeutung für die Zukunft: Ohne eine sichere und effiziente Transportinfrastruktur wird die Wasserstoffwirtschaft nicht erfolgreich sein. Die Einführung von Wasserstoff in ein bestehendes Erdgasnetz ist mit einigen Herausforderungen verbunden.

Derzeit gibt es weltweit mehr als 4.500 Kilometer Pipelines, die Wasserstoff transportieren – allein in Europa sind es rund 1.600 Kilometer. Bei den meisten davon handelt es sich um spezielle Wasserstoffleitungen, die für den Transport von Prozessgas-Wasserstoff von den Gasproduzenten bis hin zu industriellen Anwendern wie Chemieanlagen und Raffinerien konzipiert und gebaut wurden.

Die Pläne für den europäischen Wasserstoff-Backbone sind dahingegen eher auf die Vision von Wasserstoff als Energiequelle ausgerichtet. In Zukunft werden dafür wesentlich größere Mengen an Wasserstoff benötigt. Das Ziel ist, das Netz so auszubauen, dass Gas über den gesamten Kontinent geliefert werden kann. Indem man dafür das bestehende Erdgasnetz nutzt, wäre dieses Ziel erreichbar.

Neue Leitungen ließen sich bei Bedarf zusätzlich hinzufügen. Da sich Wasserstoff- und Erdgaspipelines unterscheiden, sind diese Zukunftspläne besondere Herausforderungen für das Pipelinesystem, vor allem in Bezug auf Volumen, Druck und damit die Aufrechterhaltung der Integrität und Sicherheit der Pipelines. „Weil der Bedarf an einem umfassenden Verständnis der Eignung von Leitungsrohrstählen für den Wasserstofftransport wächst, wird es auch in Zukunft immer wichtiger, den Einfluss von Wasserstoff auf die Integrität neuer und bestehender Pipelines im Zusammenhang mit den mechanischen Eigenschaften sowie der chemischen Zusammensetzung und Mikrostruktur zu verstehen“, erklärt Tanja Schmidt, Head of Hydrogen Laboratory bei der ROSEN Gruppe.
 

Die ZwickRoell Lösung

Innovative Werkstoffprüfungen im Wasserstoff-Labor

Am Standort in Lingen (Ems) hat die ROSEN Gruppe ein neues Labor aufgebaut, um Werkstoffeigenschaften unter Wasserstoff – und/oder Methanatmosphäre zu prüfen. „Dafür haben wir von einem anderen Hersteller eine Autoklavenanlage für K1H-Proben aufgebaut, die die Materialeignung in Wasserstoff prüft“, erklärt Schmidt. Ergänzend wurde die dynamische Materialprüfmaschine von ZwickRoell mit Druckbehälter installiert, an der Zug- und Bruchmechanikversuche durchgeführt werden - an neuem wie auch an bereits gebrauchtem Rohrmaterial.

Im Gegensatz zu statischen Prüfmaschinen untersuchen die dynamischen Prüfmaschinen verschiedene Materialien unter realistischen Belastungsbedingungen, um deren Ermüdungsfestigkeit, Bruchzähigkeiten und andere mechanische Eigenschaften zu bewerten.

Im ROSEN-Labor wird unter anderem Rohrleitungsmaterial von Gasnetzbetreibern, die ihr bestehendes Netz für den Transport von Wasserstoff ertüchtigen wollen, geprüft. Außerdem werden Produkte für den Wasserstofftransport von Rohrherstellern qualifiziert und die ZwickRoell Prüfmaschine für klassische Research- und Development-Grundlagenarbeit genutzt.

Neben der dynamischen Materialprüfmaschine steht im ROSEN-Labor auch ein Vibrophore des Ulmer Prüfmaschinenherstellers. Dieser erzeugt die dynamischen Lasten mit Hilfe eines elektromagnetischen Resonanzantriebs und ermöglicht sehr hohe Prüffrequenzen sowie kurze Versuchszeiten bei minimalem Energieeinsatz.

Mehr zur Wasserstoff-Prüfung mit ZwickRoell
 

„Bei solchen Innovationsprojekten ist es extrem wichtig, dass man einen direkten Draht zueinander hat. Die Zusammenarbeit mit ZwickRoell war gut, weil beiden Partnern die gemeinsame Lösungsfindung am Herzen lag. Wir haben kurze Wege in der Kommunikation etabliert, was uns allen zugutekam."


Tanja Schmidt, Head of Hydrogen Laboratory, ROSEN Gruppe

Das Ergebnis

Wasserstoff-Projekt in Zusammenarbeit mit ZwickRoell

Durch Rohrinspektionsgeschäfte, Datenbewertung, Integritätsmanagement, welches nun auch mit Daten zu Materialeigenschaften aus den Tests ergänzt wird, hat die ROSEN Gruppe einen ganzheitlichen Blick auf das Thema Wasserstoff, bei dem sich das Unternehmen durch ein Alleinstellungsmerkmal auszeichnet. „Mit ZwickRoell haben wir einen etablierten Prüfmaschinenhersteller für dieses wichtige Thema gefunden, mit dem wir unser Innovationsprojekt gut umsetzen konnten“, so Schmidt.

Auch für den Ulmer Prüfmaschinenhersteller war diese Zusammenarbeit eine Premiere: ZwickRoell produzierte die erste dynamische Materialprüfmaschine mit selbst designtem Druckbehälter, der für Wasserstoff ausgelegt ist. Schmidt: „Außerdem war der gute Kundenservice von ZwickRoell für uns ein entscheidender Faktor zur Auftragsvergabe, genauso wie der Aspekt Made in Germany.“
 

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