S³dEL

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S³dEL: Safety und Security für das Scale-Up dezentraler Elektrolyseanlagen

Verbundprojektkoordination
Technische Universität Dresden - Professur für Prozessleittechnik und Arbeitsgruppe für Systemverfahrenstechnik - Process-To-Order Lab

Kurzbeschreibung

Damit der Markthochlauf der Wasserstoffproduktion vor allem in dezentralen Elektroly-seanlagen schnell und effizient realisiert werden kann, dürfen keine Sicherheitsbedenken offenbleiben. Hierfür sind herstellerübergreifende Sicherheitsstandards und Erfahrungen für Sicherheit im Betrieb von Elektrolyseanlagen unterschiedlicher Skalierungsstufen not-wendig. Das Realisieren der technischen Anlagensicherheit, der funktionalen Sicherheit und der Cybersicherheit sind als unabhängig nachzuweisende und doch stark vernetzte unabhängige Voraussetzungen erforderlich, um die Produktion von grünem Wasserstoff in den verschiedenen Anwendungen sicherzustellen. Durch frühzeitige Untersuchungen der technischen Bedingungen ist ein sachgerechtes Festlegen von Anforderungen mög-lich, bevor die einzelnen Technologien großskaliert ausgerollt werden. Für komplexe Elektrolyseanlagen besteht der Bedarf für die Entwicklung von kombinierten, aufeinander abgestimmten und ökonomisch bedachten Schutzkonzepten aus vorbeugenden techni-schen und organisatorischen Maßnahmen, sowie automatisierten Überwachungseinrich-tungen. Mit den neuen gesetzlichen Anforderungen werden können Wasserstoffanlagen ab einer gewissen Skalierungsstufe zukünftig als Anlagen der kritischen Infrastruktur ein-gestuft werden. Darüber hinaus stellen die neuen Gesetze zur Cybersicherheit höhere Anforderungen. Insbesondere die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Sicherheits-Facetten müssen systematisch betrachtet werden, sind jedoch für viele Hersteller und Be-treiber Neuland.

Das Vorhaben S3dEL hat das Ziel, konkrete technische Umsetzungsleitfäden sowie Hand-lungsempfehlungen und Schulungskonzepte für skalierbare Elektrolyseanlagen zu erstel-len. Basierend auf im Projekt durchgeführten Sicherheitsanalysen werden herstellerüber-greifende Konzepte zur effizienten Absicherung skalierbarer Elektrolyseanlagen für auf-tretende Risiken und Gefährdungen entworfen. Durch experimentelle Untersuchungen werden die Erkenntnisse gestützt und in einer skalierbaren, modularen Demonstratoran-lage im Labormaßstab implementiert und evaluiert sowie verfeinert. Zentraler Bestand-teil ist der Wissens- und Erkenntnisaustausch mit Elektrolyseur-Herstellern, Betreibern und Behörden.

Die Sicherheitsanalysen werden für Elektrolyse-Referenzanlagen in drei unterschiedli-chen Skalierungsstufen durchgeführt und die Übertragung der Annahmen und Konzepte von den einzelnen Stufen aufeinander überprüft. Durch die im Vorhaben erlangten Er-kenntnisse wird eine Vorhersage für die Sicherheit größerer Elektrolyseanlagen möglich, sowie Test- und Überprüfungsstrategien für den Erhalt der Sicherheit über den Lebens-zyklus und bei Anpassungen der Elektrolyseanlagen entworfen.

Ein wichtiger Fokus ist der Transfer der Erkenntnisse für die geltende, bestehende Nor-men- und Standardlandschaft zu Safety und Security und ihrem Wechselspiel in Wasser-stoffanlagen. Die Anwendbarkeit des bestehenden Normensatzes soll analysiert werden, und gegebenenfalls Lücken in der bestehenden Normung identifiziert werden.