Damit Erdgasleitungen Wasserstoff transportieren können, müssen Netzbetreiber sie im Zuge einer Umrüstung „spülen“, also das Erdgas herauslassen, um Wasserstoff einfüllen zu können. Eine dabei häufig verwendete Technik ist das kontrollierte Abfackeln von überschüssigem Wasserstoff. Da Wasserstoff jedoch hochentzündlich ist und seine Flammen bei Tageslicht nahezu unsichtbar sind, birgt der Vorgang hohe Risiken für das Wartungspersonal.
Konventionelle Verfahren zur Erkennung von Wasserstoffflammen basieren meist auf Thermoelementen, ultravioletten Sensoren oder Infrarotsensoren. „Diese Technologien können Flammen zwar detektieren, ermöglichen aber keine visuelle Kontrolle der Flammenbewegungen“, erklärt ein Experte des US-amerikanischen Technologiekonzerns Teledyne Flir. Manchmal würden dem Wasserstoff auch gezielt Verunreinigungen wie Wasser oder Staub zugesetzt, um die Flammen sichtbarer zu machen.
Wärmebildkameras bieten hier einen anderen Ansatz, indem sie die Wärmestrahlung der Flammen sichtbar machen. Damit ermöglichen sie es dem Personal, Flammenbewegungen aus sicherer Entfernung zu überwachen. Dies ist auch deshalb wichtig, da Wasserstoff sehr leicht ist und Windstöße die Flammen unerwartet bewegen können.
Wärmebildkameras für die Netzumstellung
Nach Angaben von Teledyne kommt die Technologie bereits bei ersten Pilotprojekten zur H2-Netzumstellung zum Einsatz, etwa beim HyDeploy-Projekt in Großbritannien oder bei Wasserstoff-Heizungsversuchen im niederländischen Lochem. Auch für das geplante Wasserstoff-Kernnetz in Deutschland könnte die Technologie relevant werden.
Neben der Flammenerkennung können die Systeme auch für weitere sicherheitsrelevante Aufgaben genutzt werden, etwa zur Erkennung von Hotspots oder zur thermischen Inspektion von Anlagenteilen. Im Vergleich zu reinen Flammendetektoren seien die Kameras zudem weniger anfällig für Fehlalarme durch Sonnenlicht oder Schweißarbeiten.
Sicherheitstechnik immer wichtiger
Teledyne Flir entwickelt und produziert seit über 60 Jahren Wärmebildkameras für verschiedenste Anwendungen – von der Industrieinspektion über die Gebäudethermografie bis hin zu Sicherheitsanwendungen. Für den Wasserstoffsektor bietet das Unternehmen sowohl portable Kameras für Wartungsteams als auch fest installierte Systeme zur kontinuierlichen Überwachung von Anlagen an.
Mit der wachsenden Bedeutung von Wasserstoff in der Energiewende dürfte auch die Nachfrage nach entsprechender Sicherheitstechnik steigen. Allein in Deutschland sollen bis 2032 über 9.000 Kilometer Wasserstoff-Pipelines in Betrieb gehen, ein Großteil davon durch Umstellung vorhandener Erdgasleitungen. Die sichere Umstellung und Wartung der Infrastruktur dürfte dabei eine zentrale Herausforderung werden.
BU: Ein Testaufbau mit Erdgas- und Wasserstofffackeln: Mit einer visuellen Kamera sind die Wasserstofffackeln nicht oder kaum sichtbar. Eine Wärmebildkamera kann diese jedoch anhand der Wärmestrahlung, die die Wasserstofffackeln aussenden, sichtbar machen (© Teledyne Flir)
