Werkstoffe unter Wasserstoff verstehen, prüfen und weiterentwickeln.
Bedingungen
Hohe Drücke und erhöhte Temperaturen verschärfen die Anforderungen an metallische Werkstoffe.
Im Fokus stehen Werkstoffe in gasförmigen Wasserstoffatmosphären, auch bei hohen Drücken und erhöhten Temperaturen. Wasserstoff kann metallische Werkstoffe irreversibel schädigen; bei Metallen wird dieser Mechanismus als Wasserstoffversprödung bezeichnet.
Prüfung
Wasserstoffspezifische Kennwerte benötigen passende Prüfbedingungen.
Die Nachfrage nach Werkstoffuntersuchungen in Druckwasserstoff ist deutlich gestiegen. Der Fachausschuss und seine Arbeitskreise entwickeln und verifizieren einheitliche Strategien für die wasserstoffspezifische Werkstoffprüfung.
Analytik
Nachweisgrenzen und räumliche Auflösung werden für die Bewertung immer wichtiger.
Die Wasserstoffanalytik muss hohe Anforderungen an Nachweisgrenzen und räumliche Auflösung erfüllen. Relevant ist die Untersuchung von Wasserstoff bis auf die Ebene einzelner Gefügephasen.
Im Fachausschuss tauschen sich Industrievertreter mit Fachleuten aus Hochschulen und Universitäten aus. Im Mittelpunkt stehen gemeinsame Prüf- und Analysestrategien sowie der fachliche Austausch zu vorhandenen Erkenntnissen.
Die Zusammenarbeit hilft, Aktivitäten zu bündeln und neue Kooperationen anzustoßen. So können offene Fragen zu wasserstoffverträglichen Werkstoffen, Prüfverfahren und Wasserstoffanalytik gemeinsam bearbeitet werden.
Wasserstoff wird in zahlreichen technischen Anwendungen betrachtet: bei der Erzeugung, im Transport über Pipelines, in der Speicherung in Hochdrucktanks oder Kavernen sowie bei der Nutzung in Motoren und Turbinen. Für die jeweiligen Komponenten stellt sich die Frage, ob Werkstoffe und Bauteile unter den vorgesehenen Bedingungen mit Wasserstoff verträglich sind. Besonders bei hochfesten Stählen ist das Risiko einer Wasserstoffversprödung zu berücksichtigen.
Die grundlegenden Mechanismen der Wasserstoffversprödung sind seit Langem Gegenstand der Forschung. Viele dokumentierte Schäden standen mit kathodischer Spannungsrisskorrosion in wässrigen Elektrolyten in Verbindung. Für den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger sind dagegen häufig gasförmige Atmosphären, hohe Drücke und erhöhte Temperaturen relevant. Damit steigen die Anforderungen an die Werkstoffprüfung in Druckwasserstoff sowie an Nachweisgrenzen und ortsaufgelöste Wasserstoffanalytik bis hin zu einzelnen Gefügephasen.
Unterschiedliche Vorgehensweisen bei Prüfung und Analyse können die Vergleichbarkeit von Ergebnissen beeinträchtigen und im Extremfall zu unzutreffenden Materialkennwerten führen. Der Fachausschuss und seine Arbeitskreise erarbeiten und verifizieren daher einheitliche Strategien. Sie bündeln vorhandenes Wissen, schaffen Verbindungen zwischen Industrie und Wissenschaft und unterstützen neue Kooperationen in der wasserstoffspezifischen Werkstoffforschung.
