Spolkový inštitút pre materiálový výskum a testovanie (BAM) buduje digitálne sieťovo prepojenú výskumnú čerpaciu stanicu pre vodík na svojom testovacom mieste v Horstwalde pri Berlíne. Cieľom je zvýšiť bezpečnosť a ekonomickú efektívnosť takýchto zariadení a tým aj celej vodíkovej infraštruktúry v Nemecku a vytvoriť dôveru v moderné vodíkové technológie. Pilotný projekt je financovaný sumou približne 8-miliónov EUR Spolkovým ministerstvom hospodárstva a opatrením v oblasti klímy ako súčasť iniciatívy Kvalitná digitálna infraštruktúra (QI-Digital).
S digitálne prepojenou výskumnou čerpacou stanicou BAM tiež presadzuje zriadenie testovacieho centra pre moderné vodíkové technológie na svojom testovacom mieste s dvanástimi štvorcovými kilometrami v Brandenburgu. Už sa tam buduje testovacia platforma pre vodíkové a vodíkovo-zemný plyn plynovody. Plánovaný je aj vysokotlakový testovací stojan do 1000 barov, testovacie pole pre kvapalný vodík a testovacia hala na skladovanie vodíka.
Rýchla expanzia siete vodíkových čerpacích staníc je dôležitou súčasťou národnej vodíkovej stratégie nemeckej vlády. Cieľom je zabezpečiť dlhodobú bezpečnosť a dostupnosť dodávok vodíka v sektore mobility.
Prevádzka vodíkovej čerpacej stanice aj dnes kladie osobitné nároky na jej bezpečnosť a kvalitu. Vodík ako nosič energie je dodávaný dopravnými prostriedkami pri tlaku až 500 barov a skladovaný v tlakových nádobách na plyn. Pred doplnením paliva sa plyn stlačí na 1000 barov a potom sa ochladí na mínus 40 stupňov Celzia, aby sa umožnilo rýchle plnenie. Všetky tieto procesy sú spojené s veľkým namáhaním komponentov a ich materiálov.
Pre zaistenie prevádzkovej bezpečnosti vodíkovej čerpacej stanice sa v pravidelných intervaloch údržby kontrolujú zásobníky stlačeného plynu, potrubia, kompresory a chladiace systémy. Na tento účel je potrebné odstrániť jednotlivé časti. V súčasnosti sú takéto kontroly spojené s niekoľkodňovými prestojmi a tomu zodpovedajúco vysokými nákladmi. Pre zákazníkov nie je čerpacia stanica k dispozícii počas obdobia údržby, čo je zvláštna nevýhoda vzhľadom na v súčasnosti nedostatočne rozvinutú sieť čerpacích staníc.
Priebežnou digitalizáciou tlakovej techniky bolo možné inteligentne riadiť kontrolné časy a tým ďalej zvyšovať ekonomickú efektivitu, bezpečnosť a zároveň dostupnosť vodíkových čerpacích staníc. S cieľom demonštrovať, ako možno predchádzajúce analógové metódy nahradiť digitálne podporovaným zabezpečením kvality, stavia BAM na svojom testovacom mieste 50 kilometrov južne od Berlína výskumnú čerpaciu stanicu pre vodík.
Po prvýkrát budú všetky komponenty navzájom digitálne prepojené, dáta zozbierané senzormi budú centrálne vyhodnocované a celá čerpacia stanica bude zmapovaná v digitálnom dvojčati. Týmto spôsobom možno použiť inovatívne koncepty údržby, ako je monitorovanie stavu konštrukcie a prispôsobená kontrola, ktoré môžu v budúcnosti skrátiť alebo úplne nahradiť predchádzajúce analógové metódy údržby. Získané poznatky majú byť zároveň zapracované do noriem a predpisov, aby bolo možné aplikovať skúmané digitálne prístupy kvalitne a v súlade so zákonom.
Výskumný projekt je súčasťou iniciatívy „Quality Infrastructure Digital“, s ktorou participujúce inštitúcie – okrem BAM, Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS), Deutsche Institut für Normung (DIN), Deutsche Kommission Elektrotechnik (DKE) a tzv. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) sú zastúpené – chcú pripraviť cestu pre moderné digitálne podporované zabezpečenie kvality. Cieľom je zabezpečiť globálnu konkurencieschopnosť Nemecka.
Viac informácií:
The QI-Digita project – BAM’s networked research filling station
Competence Centre H2Safety@BAM for safe hydrogen technologies
BAM’s new test plattform for hydrogen
Zdroj: https://sciencebusiness.net; https://www.bam.de, zverejnené: 26. 5. 2022, autor: rpa
