Grüner Wasserstoff gilt als Schlüssel für eine klimaneutrale Energieversorgung. Prognosen sehen den Markt bis 2050 bei bis zu 600 Millionen Tonnen und 1,4 Billionen Dollar Umsatz. Rohrleitungssysteme spielen entlang der gesamten Wertschöpfungskette eine zentrale Rolle – besonders in der Produktion, wo sie Reinstwasser, Gasgemische und Chemikalien transportieren. Die Materialwahl ist dabei entscheidend für Qualität und Wirtschaftlichkeit.
Während häufig Metallrohre eingesetzt werden, haben sich Kunststoffe in Industrien wie der Halbleiterfertigung als leistungsfähige Alternative etabliert. Besonders bei Reinstwasser bieten sie Vorteile. Dieses ist essenziell für Elektrolyseure, darf jedoch auf dem Weg nicht verunreinigt werden, da selbst kleinste Metallionen oder organische Stoffe Effizienzverluste, Schäden und höhere Wartungskosten verursachen können.
Zusätzlich müssen Rohrleitungssysteme oft korrosiven Medien standhalten. Daraus ergeben sich zentrale Anforderungen: ein geringer Materialaustrag, glatte Oberflächen, Beständigkeit gegenüber Temperatur, Druck und Medien sowie eine passende Auslegung je nach Anwendungsbereich. Kunststoffe zeigen ihre Stärken vor allem in PEM-, AEM- und Niederdruck-AEL-Elektrolyseuren. Sie sind korrosions- und chemikalienbeständig, langlebig, leicht und einfach zu installieren. Flexible Verbindungstechniken wie das Infrarotschweißen erhöhen zudem die Prozesssicherheit.
Reinheit als Effizienzfaktor: Warum geringer Leach-Out den Unterschied macht
Ein wesentlicher Vorteil ist der geringe Leach-Out: Kunststoffe geben deutlich weniger Metallionen und organische Stoffe an das Reinstwasser ab als Edelstahl. Probleme wie „Rouging“ (Eisenoxidablagerungen) in Edelstahlleitungen lassen sich somit vermeiden. Dies führt nicht nur zu einer längeren Lebensdauer, sondern auch zu einem höheren Wirkungsgrad, da weniger Strom für dieselbe Menge an Wasserstoff aufgebracht werden muss.
Für optimale Ergebnisse ist jedoch eine angepasste Planung notwendig. Kunststoffe verhalten sich anders als Metalle, etwa bei Temperaturausdehnung. Daher sollten Materialien bereits in der Engineering-Phase spezifisch qualifiziert werden. Unterstützend wirken Berechnungen zu Statik, Hydraulik und Belastungsspitzen sowie die Vorfertigung von Komponenten, die eine schnelle und effiziente Installation ermöglicht.
Fazit: Kunststoffrohrleitungssysteme bieten durch ihre chemische Beständigkeit, geringen Leach-Out und wirtschaftlichen Vorteile großes Potenzial für die Wasserstoffproduktion. Sie verbessern die Effizienz und Lebensdauer von Elektrolyseuren und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Skalierung von grünem Wasserstoff.
Thermoplastische Rohrleitungssysteme im Fokus
Cyrus Ardjomandi, Bussiness Development Manager für Wasserstoffanwendungen bei GF Piping Systems, bezeichnete Kunststoff als ein Schlüssel zur H₂-Zukunft. Im Interview spricht er zudem über Innovationen bei Elektrolyseuren, Herausforderungen beim Wasserstofftransport und die Zukunftsperspektiven der Branche.
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