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HyApprovalHandbuch für die Genehmigung von Wasserstofftankstellen

(SES6 - 019813)

Marieke Reijalt (EHA)Reinhold Wurster (LBST)

Im Namen desHyApproval Konsortiums

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EinsatzTaktika • Salzburg • 14. Februar 2006

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HyApprovalHyApproval Partnerschaft

Air Products PLC (APL)L‘Air Liquide S.A. (AL)BP plcChinese Academy of Sciences, Technical Institute of Physics and Chemistry (CAS)Commissariat à l'Energie Atomique (CEA)Demokritos National Center for Scientific Research (NCSRD)Det Norske Veritas AS (DNV)EniTecnologie S.p.A. (ET)Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (FZK)GM/OpelFederazione delle Associazioni Scientifichee Tecniche (FAST) in collaboration with H2IT

Norsk Hydro ASA (Hydro)Icelandic New Energy Ltd. (INE)

Institut National de l’Environment Industriel et des Risques (INERIS)Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)Joint Research Centre of the European Commission (JRC)Linde AGHydrogenics Europe N.V.Shell Hydrogen B.V.Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO)Total FranceNational Renewable Energy Laboratory (NREL)Health and Safety Executive (HSE) Engineering Advancement Association of Japan (ENAA)L-B-Systemtechnik GmbH (LBST)

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HyApprovalProjekt Organigramm

AP1Definitionen & Anforderungen

AP3Infrastruktur & Umsetzung

ProjektArbeits-

Gruppen

Projekt Organisation HyApproval (24 Monate Laufzeit )

AP6Fahrzeug-

AnforderungenAP5

Verbreitung

EC

Erforderliche sektorale Fähigkeiten je untersuchtem Land:Infrastruktur • Automobil • Sicherheit • Genehmigungsbehörden

AP4Sicherheit

AP2 Handbuch Zusammen-

Projekt Steuerungsgruppe

AdministrativeProjektLeitung

AP0

stellung

,

,

UntersuchteLänder

China, FrankreichDeutschland, Italien

Japan, NiederlandeSpanien, USA

,

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HyApproval• Fertigstellung des H2-Tankstellen-Richtlinienentwurfs, der im

EIHP2 (European Integrated Hydrogen Project) begonnen wurde und bei ISO TC197, WG 11 weiterverfolgt wird und welcher weltweite Empfehlungen für Technologiezulieferer anspricht und die An-fangsgrundlage für die Entwicklung des Handbuchs zur Genehmi-gung von H2-Tankstellen darstellt

• Erstellung eines Handbuchs, das Gastechnologiefirmen, Kraft-stoffversorger/ H2-Tankstellenbetreiber und die zuständigen Genehmigungsbehörden in der Auslegung, Errichtung, Genehmi-gung und dem Betrieb von H2-Tankstellen für CGH2 oder LH2 EU-weit unterstützt, mit dem Entwicklungspotenzial einer Anwendung auch auf nicht-EU Regionen [Eine grundsätzliche Genehmigungträgt dazu bei, Unsicherheiten zu vermindern und das Vertrauen der Interessengruppen, Investoren und Födergeber zu erhöhen]

Hauptprojektziele

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HyApprovalWichtigste Sicherheitsbezogene Aktivitäten

Sicherheitsbezogene Aktivitäten bzgl. der H2-Tankstelle§ Durchsicht und Bewertung von Sicherheit, Richtlinien und Normen

wie sie in existierenden Projekten angewendet werden§ Erstellen einer Sicherheitsmatrix (Rechtsvorschriften, Richtlinien

und Normen [RCS], Sicherheitsstudien, Risikobewertungskriterien)§ Ermittlung anerkannter optimaler Verfahren für sicheren Betrieb§ Entwicklung realistischer Unfallszenarien und ihrer Eintritts-

wahrscheinlichkeit/ max. anzunehmende H2 Lecks und Leckraten§ Einigung auf notwendige Modellierungsinstrumente/ -techniken für

Risikobewertung und -simulationen§ Fertigstellung des H2-Tankstellen Richtlinienentwurfs, der unter

EIHP2 begonnen wurde (Ù WG11, ISO TC 197)§ Erstellung der Sicherheitsdokumentation für das Handbuch

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Sicherheitsbezogene Aktivitäten bzgl. Schnittstelle Fahrzeug/H2-Tankstelle§ Grundsätzliche Schnittstellenbeschreibung für LH2 und CGH2,

nach dem SAE J2601 Entwurf, Standardfüllstutzen§ Einigung auf Datenaustausch zwischen Fahrzeug und H2-

Tankstelle (ein einziges standardisiertes Datenprotokoll)§ Einigung auf Betankungsvorgang, Zeitdauer, Häufigkeit,

Verfahrensablauf, Druckniveaus, etc.§ Festlegung eines sicheren Betankungsbereichs, und

-prozesses, z.B. zusätzliche Erdung§ Auswahl anerkannter optimaler Verfahren, Nutzung der FMEA

(Fehler-Möglichkeits- und Einfluss- Analyse)

Wichtigste Sicherheitsbezogene Aktivitäten (2)

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Vornormative Forschungsaktivitäten–Priorisierung und Detaillierung für Szenarien/ Simulationen bei

Versagen von H2-Tankstellenkomponenten:» CGH2 Schlauchbruch/ Versagen der Zapfpistole/ Zapfsäule bei

35 MPa und 70MPa» Versagen der LH2-Zapfsäule» CGH2 Befüllschlauchbruch vom Tankwagen bei 25 MPa und

LH2 Befüllleitungsbruch vom Tankwagen • bei spezieller H2-/ multi-Kraftstoff-Tankstelle• von 300kg/ 1.500kg/ 3.500kg Lagerkapazität vor Ort

é untersucht mittels CFD (rechnergestützer Fliessdynamik) Simulationen,soweit möglich von 2 unabhängigen Freisetzungs- und Verteilungs-Rechnungen und 2 unabhängigen Verbrennungsrechnungen

Wichtigste Sicherheitsbezogene Aktivitäten (3)

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HyApprovalHaupttätigkeiten

• M0-3: Revision und Auswertung vorhandener Informationen - Erstellung einer Sicherheitsmatrix

• M3-4: Einigung auf H2-Tankstellenkonzepte, Sicherheitsdokumentation, Modellierungsinstrumente & -techniken, Zielgruppe

• M5-8: Studienphase

• M8-9: Einigung auf technische und sicherheitsrelevante H2-Tankstellendokumentation, Absegnung des EIHP2 Entwurfs, Fertigstellung und Abnahme der Matrizen-tabelle zu Unfallsimulationen und -szenarien, Studien zur Risikobewertung

• M9-12: Erstellung des 1. Handbuchentwurfs sowie Durch-führung von Risikobewertungs- und Unfallsimulationen

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• M12-15: Fertigstellung von Kommunikationsmodellen und -paketen für verschiedene Länder

• M15-21: Anwendung in mehreren Mitgliedsstaaten (MS)

• M21-23: Redaktion und Anpassungsphase für die technische Dokumentation, das Handbuch, den EIHP2-Entwurf, Sicherheitsstudien, Prüfung auf Sinnhaftigkeit mit MS sowie Organisation von Seminaren in Partner-MS und nicht teilnehmenden MS.Erstellung einer Datenbank kontaktierter Behörden und Beamten auf europäischer und lokaler Ebene.

• M23-24: Abschließende Einigung aller Partner bzgl. des Handbuch-inhalts

Haupttätigkeiten (2)

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1.0 Einführung2.0 Grundlagen der Wasserstoffbetankung3.0 Eingeführte Praxis für Wasserstofftankstellen

3.1 Construction Requirements for Gaseous Hydrogen Storage 3.1.1 Site Selection and System Sitting3.1.2 Storage System3.1.3 Dispensing System

3.2 Construction Requirements for Liquefied Hydrogen Storage 3.2.1 Site selection & system sitting3.2.2 Storage system

3.2.2.1 Under-ground storage systems3.2.2.2 Above-ground storage systems

3.2.3 Dispensing system3.3 Operating Requirements for a hydrogen refuelling station facility 3.4 Maintenance requirements for a hydrogen refuelling station facility

3.4.1 Gaseous Hydrogen station3.4.2 Liquefied Hydrogen station

Vorläufige Inhaltsangabe des Handbuchs (1)

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4.0 Definition der Minimalanforderungen hinsichtlich der Auslegung von Wasserstofftankstellen

4.1 Industrial (or non-public access)4.2 Retailing (or public access)

5.0 Fahrzeugseitige Anforderungen an die Wasserstofftankstelle5.1 General requirements5.2 Grounding5.3 Instrumentation of the tank system

5.3.1 Gaseous Hydrogen tank5.3.2 liquid Hydrogen tank

5.4 Communication with the vehicle5.4.1 Gaseous Hydrogen tank system5.4.2 Liquid Hydrogen tank system

5.5 Refuelling interface5.5.1 Gaseous Hydrogen for 35 MPa systems5.5.2 Gaseous Hydrogen for 70 MPa systems5.5.3 Liquid Hydrogen systems

5.6 Driver training5.7 Others

Vorläufige Inhaltsangabe des Handbuchs (2)

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6.0 Vorschriften und Normen die den Entwurf, die Einrichtung, den Betrieb und die Wartung einer Wasserstofftankstelle beeinflussen

6.1 Hydrogen production6.2 Hydrogen storage6.3 Dispensing Facility6.4 Overview6.5 Codes and Standards Tables

7.0 Fallstudie : Allgemein akzeptierter (virtueller) Tankstellenentwurf und -auslegung

7.1 Project Description 7.2 Installation Type

7.2.1 Hydrogen Storage System7.2.2 Hydrogen Transfer System 7.2.3 Installation Operation & Maintenance

7.3 Safety (or Isolation) distances & hazardous areas7.4 Codes and Standards7.5 Additional Resources

Vorläufige Inhaltsangabe des Handbuchs (3)

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8.0 Landesspezifische Fragestellungen 8.1-8.6 France, Italy, Germany, The Netherlands, Spain, China

8.x.1 Responsible bodies8.x.2 Information flow chart8.x.3 Authorities feedback

9.0 Verfügbare Sicherheitsfallbeispiele

Vorläufige Inhaltsangabe des Handbuchs (4)

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HyApproval ist in engem Austausch mit folgenden Projekten:

»HySafe

»HyFleet:CUTE and ECTOS

»ZERO REGIO

»CEP

»Offen für weitere Zusammenarbeit mit ähnlichen kommenden EU-Projekten

Kooperation mit europäischen Projekten

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HyApprovalHauptzielsetzungen der Informationsverbreitung

Nächste Schritte, um die technischen Ergebnisse des Projekts weiter voran zu bringen

» HyApproval ist das erste EU-Projekt, das sich um die Erstellung eines universellen Handbuchs kümmert, das die technischen und genehmigungsrechtlichen Anforderungen zusammenstellt, auf-bauend auf dem Expertenwissen aller wichtigen Firmen und Forschungseinrichtungen, die sich in Europa und Übersee mit der Errichtungen von H2-Tankstellen befassen

» HyApproval bietet daher eine erste und einzigartige Gelegenheit, Ergebnisse dieser gemeinsamen EU-Aktivität an örtliche Genehmigungsbehörden weiterzugeben und diese über die Fülle an Wissen und Erfahrung zu informieren, die in Europa und dem Rest der Welt bereits zur Nutzung von Wasserstoff in Transport-anwendungen und bzgl. der Anforderungen zur Installation der notwendigen Wasserstoffinfrastrukturelemente existieren

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HyApprovalNützliche Informationen

l HyApproval [10/2005 - 09/2007] - www.hyapproval.org;

l HySafe [03/2004 - 02/2009] - www.hysafe.net;

l HarmonHy [05/2005 - 04/2006] - www.harmonhy.com;

l European Integrated Hydrogen Project [1998-2000, 2001-2004] - www.eihp.org;

l EU projects on H2/FC -http://europa.eu.int/comm/research/energy/pdf/h2fuell_cell_en.pdf;

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HyApprovalDanksagung

Dieses Projekt wird finanziert mit Mitteln der HyApproval Partner und der Europäischen Kommission unter der Vertragsnummer SES6 – 019813 im 6. Rahmenprogramm Priorität [1.6].

Wir möchten der Europäischen Kommission und der Europäischen Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Plattform dafür danken, dass sie den erforderlichen Rahmen für den Diskussionsprozess bereitstellen, sowie den HyApproval Partnern für ihre Unterstützung.