Wasserstoff - Aber Sicher!

Die Wasserstoff-Technologie bedeutet das absehbare Ende der auf der Verwendung endlicher, fossil gebundener Energievorkommen beruhenden Energiewirtschaft zugunsten einer energetischen Kreislaufwirtschaft ohne CO2 - Emissionen.

Nach einer umfassenden Prüfung des sicherheitsbezogenen Regelwerkes in D, kam die Störfallkommission des Bundes ...."zu dem Ergebnis, dass somit nicht die Notwendigkeit besteht, ein gesondertes Regelwerk für die Wasserstofftechnik zu schaffen. (Störfallkommission, 2002) - Dies bedeutet, dass wir als erfahrener Industriepartner -der das geltende Regelwerk beherrscht- umfassend und auf dem aktuellen Stand, auch Ihre Wasserstoff-Projekte unterstützen werden.

Die Umstellung der Wirtschaft auf den Energieträger Wasserstoff ist eine spannende Aufgabe, der Sie sich stellen. Wir möchten Sie bei der Umsetzung Ihrer Projekte konkret unterstützen. Mit langjähriger Erfahrung und einem kompetenten Team sind wir der ideale Partner für die Planung und Umsetzung Ihrer Wasserstoff-Projekte in Thüringen und darüber hinaus.

Unsere Leistungen für Ihre Wasserstoff-Projekte:

Die Durchführung von Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und der 4. Bundes-Immissionsschutzverordnung (4. BImSchV) umfasst verschiedene Schritte:

  • Antragstellung und Begleitung: Der Prozess beginnt mit der Antragstellung durch den Antragsteller, in der alle relevanten Informationen zur geplanten Anlage oder zum Betriebsbereich bereitgestellt werden. Dabei ist eine umfassende Beschreibung der Anlage sowie Angaben zu Emissionen, Immissionen und Schutzmaßnahmen erforderlich. Wir begleiten Sie während dieses Schritts.
  • Behördenmanagement: Die Antragsbearbeitung erfolgt durch die zuständige Behörde, in der Regel das Landesamt für Umweltschutz. Das Behördenmanagement beinhaltet die Koordination und Kommunikation zwischen dem Antragsteller und der Behörde während des gesamten Genehmigungsverfahrens. Dies schließt Abstimmungen, Rückfragen und mögliche Anpassungen des Antrags ein.
  • Gesamtanlage/Betriebsbereich: Die Genehmigung erstreckt sich auf die Gesamtanlage oder den definierten Betriebsbereich und berücksichtigt sämtliche relevante Aspekte wie Umweltauswirkungen, Immissionen, Abfallentsorgung und Sicherheitsvorkehrungen. Die Gesamtbetrachtung gewährleistet eine umfassende Genehmigung, die alle relevanten Umweltaspekte abdeckt.

Der gesamte Prozess zielt darauf ab, sicherzustellen, dass die Anlage oder der Betriebsbereich den gesetzlichen Anforderungen entspricht, Umweltauswirkungen minimiert und die erforderlichen Schutzmaßnahmen umsetzt. Eine sorgfältige Planung, Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften und die Zusammenarbeit mit den zuständigen Behörden sind entscheidend für eine erfolgreiche Genehmigung nach dem BImSchG und der 4. BImSchV.

Die Erstellung oder Prüfung von Anlagenschutzkonzepten, bereits in der Planungsphase, umfasst:

  • Planungsvorbereitung: Schon in der Planungsphase werden Anlagenschutzkonzepte erstellt oder geprüft. Dies beinhaltet die Identifikation von Gefahrenquellen und die Analyse möglicher Risiken im Zusammenhang mit der geplanten Anlage.
  • Schutzmaßnahmen definieren: Basierend auf der Risikoanalyse werden geeignete Schutzmaßnahmen entwickelt und festgelegt, um potenzielle Gefährdungen zu minimieren. Dies können technische, organisatorische oder personenbezogene Maßnahmen sein.
    - Integration in das Gesamtanlagenkonzept: Das Anlagenschutzkonzept wird nahtlos in das Gesamtanlagenkonzept integriert. Dies gewährleistet, dass Schutzmaßnahmen nicht nur effektiv sind, sondern auch mit anderen Aspekten der Anlagenplanung in Einklang stehen.
  • Rechtliche Compliance: Die Erstellung oder Prüfung von Anlagenschutzkonzepten berücksichtigt die Einhaltung relevanter gesetzlicher Vorschriften und Standards, um sicherzustellen, dass die Anlage den erforderlichen Sicherheitsstandards entspricht.
  • Frühzeitige Identifikation von Risiken: Durch die Implementierung von Anlagenschutzkonzepten in der Planungsphase können potenzielle Risiken frühzeitig erkannt und behoben werden, was die Sicherheit der Anlage von Anfang an verbessert.

Insgesamt zielt die Erstellung oder Prüfung von Anlagenschutzkonzepten in der Planungsphase darauf ab, präventive Maßnahmen zu etablieren, um Risiken zu minimieren und die Sicherheit der Anlage von Beginn an zu gewährleisten.

Das Explosionsschutzdokument nach § 6 der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) umfasst:

  • Gefährdungsbeurteilung: Eine umfassende Analyse der potenziellen Explosionsgefahren in der Anlage, einschließlich Identifikation von Gefahrenquellen und Bewertung der Risiken.
  • Schutzkonzept: Die Festlegung geeigneter Schutzmaßnahmen, um die Risiken zu minimieren. Dies beinhaltet technische, organisatorische und personenbezogene Maßnahmen zur Vermeidung von Explosionen.
  • Ex-Zoneneinteilung: Die Definition von Explosionszonen entsprechend den örtlichen Bedingungen. Dies erfolgt auf Grundlage der Gefährdungsbeurteilung und trägt dazu bei, den sicheren Umgang mit explosiven Atmosphären zu gewährleisten.

Es handelt sich um eine Betreiberpflicht, das Explosionsschutzdokument zu erstellen und aktuell zu halten. Das Dokument dient als Leitfaden für den sicheren Betrieb der Anlage, indem es spezifische Maßnahmen zur Explosionsvermeidung und -schutz festlegt

Die Berechnung der Ausdehnung von Explosionszonen (Ex-Zonen) für Wasserstoff an Gasanlagen, insbesondere für Ausbläser, orientiert sich an den Richtlinien des DVGW G 442 und bezieht Sicherheitsabstände gemäß der Technischen Regel für Gefahrstoffe 746 (TRGS 746) mit ein. Hier sind einige ausführlichere Schritte:

  • Gefährdungsbeurteilung: Eine detaillierte Gefährdungsbeurteilung wird durchgeführt, um potenzielle Gefahrenquellen zu identifizieren, einschließlich möglicher Ausbläser, die Wasserstoff freisetzen könnten.
  • Ermittlung von Ausbreitungsbereichen: Unter Verwendung von relevanten Parametern wie Gasausstoß, Windgeschwindigkeit und Geländecharakteristika wird die Ausdehnung des Wasserstoffausstoßes analysiert.
  • Berechnung der Ex-Zonen: Die Berechnung basiert auf den spezifischen Eigenschaften von Wasserstoff, seiner Verdünnung in der Luft und den Explosionsgrenzen. Dies ermöglicht die Definition von Ex-Zonen um potenziell gefährliche Bereiche.
  • Sicherheitsabstände nach TRGS 746: Die TRGS 746 legt Richtlinien für den Umgang mit explosionsgefährlichen Stoffen fest, einschließlich Sicherheitsabständen zu potenziell gefährdeten Bereichen. Diese Abstände berücksichtigen verschiedene Faktoren wie Ausbreitungsbedingungen, Gebäudestrukturen und Schutzvorkehrungen.
  • Schutzmaßnahmen: Basierend auf den berechneten Ex-Zonen und den Sicherheitsabständen werden geeignete Schutzmaßnahmen festgelegt. Dies kann die Installation von Absperrvorrichtungen, Explosionsschutzgeräten oder baulichen Maßnahmen zur Minimierung von Gefahren beinhalten.

Die genaue Berechnung hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die spezifischen Eigenschaften der Anlage, die Umgebung und die eingesetzten Sicherheitseinrichtungen. Ein gründliches Verständnis der lokalen Gesetzgebung, insbesondere im Kontext des Explosionsschutzes, ist ebenfalls entscheidend. Die Ergebnisse der Berechnungen und Schutzmaßnahmen sollten in einem detaillierten Explosionsschutzdokument dokumentiert werden, das regelmäßig aktualisiert wird, um Änderungen in der Anlagenkonfiguration oder den Betriebsbedingungen zu berücksichtigen.

  • Die Prüfung des Explosionsschutzes vor Inbetriebnahme gemäß § 15 der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) beinhaltet die Überprüfung aller sicherheitsrelevanten Aspekte, um sicherzustellen, dass die Anlage oder Einrichtung den gesetzlichen Vorschriften entspricht und sicher in Betrieb genommen werden kann. Dies schließt die Kontrolle von Schutzmaßnahmen, elektrischen Anlagen, und anderen sicherheitsrelevanten Komponenten ein. Der Zweck ist die Gewährleistung eines sicheren Betriebs und die Verhinderung von Explosionsgefahren.
  • Die Prüfung des Explosionsschutzes vor Inbetriebnahme nach § 15 der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) ist eine Betreiberpflicht. Gemäß dieser Verordnung ist der Betreiber von Anlagen oder Einrichtungen, die potenziell explosionsgefährdete Bereiche aufweisen könnten, dazu verpflichtet, vor der Inbetriebnahme eine sicherheitstechnische Beurteilung durchzuführen.

Die Herstellung der positiven Prüfbarkeit durch zugelassene Überwachungsstellen (ZÜS) wie TÜV oder DEKRA ist ein notwendiger Schritt für die Erlaubniserteilung gemäß § 18 der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV). Dies beinhaltet die Zusammenarbeit mit diesen Überwachungsstellen, um sicherzustellen, dass die Anlage oder Einrichtung alle sicherheitstechnischen Anforderungen erfüllt. Die Prüfung durch die ZÜS ist entscheidend, um die Betriebserlaubnis gemäß den gesetzlichen Bestimmungen zu erhalten.

Die Störfallvorsorge gemäß der 12. Bundes-Immissionsschutzverordnung (12. BImSchV) erfordert die Erstellung eines umfassenden Sicherheitskonzepts oder Sicherheitsplans. Dieser Plan bezieht sich insbesondere auf die Berechnung angemessener Abstände im Rahmen des Bauleitverfahrens und ist darauf ausgerichtet, mögliche Störfälle, insbesondere Explosionen und Brände, zu berücksichtigen.

  • Sicherheitskonzept/Sicherheitsplan: Die Erstellung eines Sicherheitskonzepts oder -plans ist eine zentrale Anforderung gemäß der 12. BImSchV. Dieses Konzept beinhaltet eine umfassende Analyse potenzieller Störfälle, insbesondere solcher, die zu Explosionen oder Bränden führen könnten. Es legt Sicherheitsmaßnahmen und Schutzvorkehrungen fest, um die Auswirkungen solcher Ereignisse zu minimieren.
  • Berechnung angemessener Abstände: Die Berechnung von Abständen im Bauleitverfahren ist ein kritischer Bestandteil der Störfallvorsorge. Dabei werden Faktoren wie die Art der Gefahrstoffe, die Menge, die Topografie der Umgebung und mögliche Ausbreitungswege berücksichtigt. Das Ziel ist, ausreichende Sicherheitsabstände zu definieren, um die Bevölkerung, Umwelt und benachbarte Anlagen zu schützen.
  • Risikobeurteilung: Das Sicherheitskonzept beinhaltet eine gründliche Risikobeurteilung, die die Wahrscheinlichkeit und die möglichen Auswirkungen von Störfällen bewertet. Dies ermöglicht die Identifikation von kritischen Bereichen und die Festlegung angemessener Schutzmaßnahmen.
  • Beteiligung der Öffentlichkeit: Gemäß den Bestimmungen der 12. BImSchV ist die Beteiligung der Öffentlichkeit ein wichtiger Schritt. Dies umfasst die Information und Einbeziehung der Bevölkerung sowie gegebenenfalls die Berücksichtigung von Bedenken und Anregungen im Genehmigungsverfahren.

Die Ausführlichkeit und Genauigkeit des Sicherheitskonzepts sind entscheidend, um die Genehmigung gemäß den gesetzlichen Anforderungen zu erhalten und die Sicherheit im Zusammenhang mit möglichen Störfällen zu gewährleisten.

Das Leistungsspektrum von ECI ENVIROCONSULT beinhaltet gesellschaftspolitisch höchst aktuelle Themen, mit den Bereichen Umweltschutz, Anlagensicherheit und Wasserstoff.
Informieren Sie sich gerne über unsere durchgeführten Projekte in unseren Referenzen.

Anwendungsbereiche von Wasserstoff:

Wasserstoff kann in verschiedenen Anwendungsbereichen genutzt werden, sowohl als Energieträger als auch als chemischer Rohstoff. Hier sind einige Anwendungsmöglichkeiten mit kurzen Erklärungen:

Wasserstoff zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen:

Wasserstoff kann in Brennstoffzellen mit Sauerstoff reagieren, um elektrische Energie zu erzeugen. Diese Technologie wird in Elektrofahrzeugen, Zügen und stationären Anwendungen eingesetzt, um saubere Energie zu produzieren. Brennstoffzellen, die Wasserstoff verwenden, müssen sicher konstruiert und betrieben werden, um mögliche Wasserstoffleckagen zu verhindern. Elektrofahrzeuge und stationäre Brennstoffzellenanlagen müssen daher spezielle Sicherheitsvorkehrungen treffen, um das Risiko von Explosionen zu minimieren.

Wasserstoff als Energiespeicher:

Wasserstoff kann als Speicher für überschüssige erneuerbare Energie dienen. Überschüssiger Strom aus Wind- oder Solarenergie kann dazu verwendet werden, Wasser zu spalten und Wasserstoff zu erzeugen. Der gespeicherte Wasserstoff kann später zur Stromerzeugung oder als Kraftstoff verwendet werden, wenn die erneuerbare Energie nicht verfügbar ist. Bei der Speicherung von Wasserstoff als Energiespeicher ist der sichere Umgang mit dem Gas entscheidend. Wasserstoff ist leicht entzündlich und kann in geschlossenen Räumen zu gefährlichen Konzentrationen ansammeln. Sicherheitsmaßnahmen wie belüftete Speicher und Leckageüberwachung sind hier wichtig

Industrielle Prozesse:

Wasserstoff wird in verschiedenen industriellen Prozessen eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von Ammoniak für Düngemittel, bei Raffinerieprozessen und in der Metallproduktion. In industriellen Anwendungen, beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak, müssen Sicherheitsprotokolle und -systeme implementiert werden, um das Risiko von Wasserstofflecks zu minimieren und mögliche Explosionsgefahren zu kontrollieren

Mobilität:

Wasserstoff kann als „Brennstoff“ für Brennstoffzellenfahrzeuge dienen. Diese Fahrzeuge stoßen während der Nutzung nur Wasser und Wärme aus, was sie zu einer umweltfreundlichen Alternative zu herkömmlichen Fahrzeugen macht. Beim Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellenfahrzeugen muss auf sichere Tanks und Leitungssysteme geachtet werden, um mögliche Unfälle zu vermeiden. Hier sind spezielle Normen und Vorschriften für die Fahrzeugkonstruktion und den Betrieb von Bedeutung.

Heizung und Wärme:

Wasserstoff kann in Kombination mit Brennern in BHKW's oder Brennstoffzellen zur Bereitstellung von Wärme in Wohn- und Industriegebäuden genutzt werden. Bei der Verwendung von Wasserstoff für Heizungszwecke müssen geeignete Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, um das Risiko von Leckagen und möglichen Zündquellen zu minimieren

Chemische Industrie:

Wasserstoff dient als Rohstoff für die chemische Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Methanol, Synthesegas und anderen chemischen Verbindungen. In der chemischen Industrie, wo Wasserstoff als Rohstoff verwendet wird, sind strikte Sicherheitsrichtlinien erforderlich, um sicherzustellen, dass die Handhabung und Verarbeitung des Gases sicher erfolgt.

Raumfahrt:

Wasserstoff wird als Treibstoff in Raketen eingesetzt, da er eine hohe Energiedichte hat und effizient verbrennt. In der Raumfahrt müssen Raketenantriebe, die Wasserstoff verwenden, besonders sichere Konstruktionen aufweisen, um Explosionen während des Startvorgangs zu verhindern.

Schwerlastverkehr:

Wasserstoff kann als Kraftstoff für schwere Lastwagen, Schiffe und Flugzeuge verwendet werden, die schwer zu elektrifizieren sind. Bei der Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff für schwere Lastwagen, Schiffe und Flugzeuge ist es wichtig, sicherheitsrelevante Standards zu beachten, um das Risiko von Unfällen und Explosionen zu minimieren.

Diese Anwendungsmöglichkeiten zeigen die Vielseitigkeit von Wasserstoff als Energieträger und Rohstoff, was ihn zu einer vielversprechenden Option für die Dekarbonisierung verschiedener Sektoren macht.

Beispiele aus der Praxis, siehe Referenzen.

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