Sicherheitsaspekte von Brennstoffzellen-Systemen · Frank Gossen, TÜV Rheinland, Köln Ringvorlesung an der FH Köln in Zusammenarbeit mit ... Nieder-temperatur HT-PEFC

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1„Die Ergebnisse stammen teilw. aus dem geförderten „SABINE“- Projekt

Sicherheitsaspekte von Brennstoffzellen-Systemen

Überlegungen zum Thema für Brennstoffzellen-Heizgeräte

Dr.-Ing. Frank Gossen,

TÜV Rheinland, Köln

Ringvorlesung an der FH Köln in Zusammenarbeit mit dem VDI Bezirksverein Köln

15. April 2004



Gliederung

allgemeine Methoden der Sicherheitsanalyse

Sicherheitsaspekte und Begriffsbestimmungen

Brennstoffzellen-Heizgeräte

SABINE Methodik

Zusammenfassung

TÜV Rheinland



Chronik

• 1872 Gründung im Auftrag der Industrie - Prüfung von Dampfkessel

• 1905 Die ersten Autos werden geprüft

• 1967 Die erste Tochtergesellschaft in Deutschland

• 1970 Die erste Tochtergesellschaft im Ausland

• 1997 Fusion der Überwachungsvereine TÜV Rheinland und TÜV Berlin Brandenburg

• 2002 in Ningbo/China wird der 150. Auslandsstützpunkt eröffnet



Status, Daten und Fakten 2002

2001 2002

• Umsatz (in Mio. €) 645 664

• Mitarbeiter 7.389 7.497- davon im Ausland 2.709 2.960

• Gesellschaften (operative) 92- davon im Ausland 67

• Standorte über 300

• Geschäftsfelder 31

• Geschäftsbereiche 5



Berufliche Bildung für ArbeitssuchendeBerufliche Bildung für Fach- und FührungskräftePrivatschulenPersonaldienst-leistungenManagementberatungVerlagswesenForschungs-management

Bildung und Consulting

Sicherheit von IT- und Kommunikations-Systemen

IT Services und Innovation

Elektrische und elektronische Produkte Mechanische Produkte und MaschinenMedizinprodukteElektromagnetische Verträglichkeit und TelekommunikationErgonomieProdukt- und UmweltanalytikInternationale Produktzulassungen/FEMAC

Produkt-sicherheit und- qualität

FahrzeugprüfungFührerschein und VerkehrspsychologieAutohaus- und FuhrparkserviceSchaden- und Wertgutachten,FlottenmanagementHomologationFahrzeugtechnik und LuftfahrttechnikBahntechnikVerkehrstelematik und Verkehrsberatung

Mobilität und Verkehr

Druckgeräte und WerkstofftechnikFörder- und Maschinentechnik, AufzügeElektro- und GebäudetechnikAnlagensicherheitBautechnikUmwelt- und EnergietechnikArbeits- und GesundheitsschutzZertifizierung Managementsysteme

Industrie Service

Geschäftsfeldstruktur



Gesamtumsatz: 664 Mio. €

Umsatz nach Geschäftsbereichen 2002

Industrie ServiceMobilität und VerkehrProduktsicherheit und -qualitätBildung und ConsultingIT Services und Innovation

252 Mio. €(38 %)

186 Mio. €(28%)

114 Mio. €(17 %)

109 Mio. €(16%)3 Mio. €

(1 %)



Gliederung




SABINE Methodik

Ausblick

TÜV Rheinland



Entwicklungen im Markt der BZ-Heizgeräte



Übersicht verschiedener BZ-Arten

Anwendung Brennstoffzellen-

bauart Arbeits-

temperatur Elektrolyt Besonderheiten

Por-table

Mobil Sta-tionär

AFC 60 bis 120 °C Wässrige Kalilauge

CO2–unverträglich X X

PEFFC ca. 70° C Protonenleitende Membran

CO-empfindlich Gehalt < 10 ppm

X X X Nieder-

temperaturHT-

PEFC über 100° C Protonenleitende Membran k.A. X X X

Mittel-temperatur PAFC 180 bis 200 °C Konzentrierte

Phosphorsäure Niedriger

Wirkungsgrad X X

MCFC 600 bis 650 °C Schmelzflüssige Alkalikarbonat-

mischung

CO-tolerant; interne Refor-

mierung möglich X Hoch-

temperatur

SOFC 950 bis1000 °CYttrium-

stabilisiertes Zirkondioxid

CO-tolerant; interne Refor-

mierung möglich (X) X



Beispiele für Brenngasaufbereitungsverfahren

Wasser

Brenn-stoffe

(z.B. Erdgas Heizöl)

Luft

Brennstoff-verdampfung

(flüssige Brennstoffe)

Wasserdampferzeugung

Homogenisieren

Dampf-reformierung(endotherm)

Autotherme Reformierung

Partielle Oxidation(exotherm)

Wärme

CO + H2O => CO2 + H2

Selektive Oxidation

Wärme

Membran-Reinigung,

Methanisierung

H2,CO2,CO, H2O, (N2)

Edukte Reformierungsprozess GasreinigungGemischbildung

CO-Konvertierung Feinreinigung



Einige typische Systembeschreibungen

System 1: Erdgas - Entschwefelung - Mischer&Verdampfer - ATR –Shift - PROX - PEFC

System 2: Erdgas - Entschwefelung - Mischer&Verdampfer – DR –Shift-PROX-PEFC

System 3: Erdgas - Entschwefelung - Mischer&Verdampfer - DR –SOFC

System 4: Heizöl - Entschwefelung - Mischer&Verdampfer - ATR –SOFC - altern. CPO

System 5: Heizöl - Mischer&Verdampfer - ATR - Entschwefel. –Shift – Membran - PEFC

System 6: Flüssiggas - Entschwefelung - Mischer&Verdampfer - ATR –Shift - HT-PEFC



Beispiel für ein RI- Schema

PI



Luftversorgung (11)

Gasregelstrecke (1)

Edukt-Konditionierung(2)

Reformer (3)

CO-Konvertierung (4)

Heizsystem (12)

Kühlsystem (10)

Wassermanagment (9)

Start-Up System (7)

Abgasnachbehandlung(8)

Brennstoffzelle (6)

Gasfeinreinigung (5)

Brennstoff2 aus

Bre

nnst

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ein

DI-W

asse

r 2 ei

n

Luft2 ein

Abg

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Bre

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Gas

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Gas

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sR

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Reformat 4 ein

DI-W

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DI-W

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Reformat 5 ein

DI-W

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HT-

Wär

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HT-

Wär

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LT-W

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DI-W

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Wasserleitungs-anschluss

DI-Wasser 11 ein

Umgebungsluft

Luft_1 11 aus

Luft_2 11 ausLuft_

3 11

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BZ-

Wär

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Abg

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Wasserstoff 5 aus

BZ-

Wär

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Luft

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n

Wärmestr 11 ein

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Was

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DI-W

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s

Wärmestr 7 aus

Luft

7 ei

n

K-L

uft 6

ein Abgas 6 aus

Abgas 8 ein

Wasser 8 aus

Abgas-Wärmestr 8 aus

Wär

mes

tr 2

ein

Abgas 8 aus

Abgas

Brennstoff

Brennstoff1 aus

Kondensat 8 aus

Beispiel für Subsystemdefinitionen



Gliederung




SABINE Methodik

Ausblick

TÜV Rheinland



Motivation zur Thematik Sicherheitsaspekte

bisherige Sicherheitsstandards im häuslichen und gewerblichen Energieversorgungsbereich müssen auch von Brennstoffzellen-Heizgeräten eingehalten werden

Nachweis der Sicherheit als Grundvoraussetzung für Markterfolg der Brennstoffzellentechnik

Wegen grundsätzlich neuartiger Technik ist die einfacheDurchführung von Prüfungen nach bestehenden Normen und Regelwerken noch nicht möglich



Bsp. anwendbarer EU- Richtlinien zurSicherheit von BZ-Systemen

EG-Richtlinie Prüfung z.B. durch

Druckgeräte-RL (97/23/EG) benannte Stelle beim TÜV

Maschinen-RL (98/37/EG) Hersteller, Sachverständige

Niederspannungs-RL (73/23/EWG) Hersteller, benannte Stelle beim TÜV

Elektromagnetische-Verträglichkeits-RLn (89/336/EWG, 92/31/EG, 98/13/EG)

Hersteller, benannte Stelle beim TÜV

Gasgeräte-RL (90/396/EWG) DVGW, benannte Stelle beim TÜV

Explosionschutz-RLn (94/9/EG, 1999/92/EG)

benannte Stelle beim TÜV, Sachverständige



Beispiele für sicherheitsrelevante Wechselwirkungen eines BZ-Heizgerätes

Heizkreis

Brennstoff LuftWasser

Wechselrichter,Einspeisung

Abgasanlage

Kondensat

BrennstoffzellenHeizgerät

(herstellerneutral)

mit MSR-Einrichtungen undMSR-Schutz-Einrichtungen

Stoff- und Energieströme

allg. Umweltbedingungen-Temperatur-Feuchtigkeit-...

Signale: Ausgänge/Eingänge

Bedienung





(herstellerneutral)

mitMSR-Einrichtungen

undMSR-Schutz-Einrichtungen

Brennstoffzufuhr

-Schwankungen der Brennstoff-Zusammensetzungen-bei Erdgas z. B. durch Flüssiggas/Luft-Beimischung

- Schwankungen des Gaseingangsdrucks- Alterung einer Entschwefelungseinrichtung- Rückströmungen von Brennstoff





(herstellerneutral)



Wasserzufuhr

- zu hoher /niedriger Wasser-Vordruck- Verschmutzung durch z. B. Installationsarbeiten - Rückwirkungen der Wasseraufbereitung des Brennstoffzellengeräts auf die Trinkwasserqualität





(herstellerneutral)



Luftzufuhr

- gasförmige Verunreinigungen (z. B. Kohlenmonoxid, Hairsprays...)- Stäube und sonstige Verschmutzungen- extreme Luftfeuchte- bzw. Trockenheit (Temperaturen)




(herstellerneutral)



Wechselrichter,el. Einspeisung

-Schwankungen der „Netzqualität“(Spannung, Frequenz, Phasen)-Abschaltung des äußeren Netzes von Seiten des EVU





(herstellerneutral)



Abgasanlage

-Verstopfung der Abgasanlage durch Fremdkörper, erhöhter Staudruck - Rückströmung bei starker Windwirkung- ...





(herstellerneutral)



Kondensatableitung

- Blockade des Abflusses- Austrocknung des Abflusses- ...





(herstellerneutral)



Heizkreis

-Temperaturanstieg (Dampfbildung)-Druckanstieg-Wassermangel-...




Risikoreduzierung durch MSR / Nicht-MSR –Maßnahmen ( DIN V 19250)

Notwendige Mindest-Reduzierung

Tatsächliche Risikoreduzierung

Risiko

Teilrisiko,

Abgedeckt von

MSR-Schutz-Einrichtungen

Teilrisiko,

Abgedeckt von Nicht-

MSR-Schutz-Einrichtungen

Tatsächlich

Verbleibendes

Risiko

Tatsächlich

Verbleibendes

Risiko

Grenzrisiko =

Vertretbares

Risiko

Grenzrisiko =

Vertretbares

Risiko

Risiko ohne

MSR-Schutz-

Maßnahme

Risiko ohne

MSR-Schutz-

Maßnahme

Risiko ohne

Schutz-

Maßnahme

Risiko ohne

Schutz-

Maßnahme



MSR - Einrichtungen nach VDTÜV 372

MSR- Schutz-

einrichtungen

MSR- Überwachungs-einrichtungen

MSR- Betriebseinrichtungen

MSR Schadens-

Begrenzungseinrichtungen

MSR= Meß- Steuer- Regel ...



Anforderungen an MSR nach VDTÜV 372

Personen

Umwelt

Sachen

Risiko größer

Grenzrisiko?

MSR-Schutz-einrichtungen

MSR-Schadens-

begrenzungs-einrichtungen

MSR-Überwachungs-einrichtungen

MSR-Betriebs-einrichtungen

Stand der Technik

allgemein anerkannteRegeln der Technik,

ggf. weitere Anforderungen

allgemein anerkannte Regeln der Technik

allgemein aner-kannte Regeln der Technik einschl.

Entwicklung

Schutzziele Klassifizierung Anforderungen

ja

nein



Fehler in einer MSR-Einrichtung nach VDI/VDE 2180

Fehler

aktiver Fehler

mit Einfluss aufdie

Schutzfunktion

ohne Einfluss auf die

Schutzfunktion

passiver Fehler

ungefährlich, da Schutzfunktion nicht berührt

ungefährlich, da Auslösung der Schutzfunktion, Anlage

in sicherem Zustand gefährlich, da

Schutzfunktion blockiert



Gliederung




SABINE Methodik

Ausblick

TÜV Rheinland



Einige bekannte Methoden zur Sicherheitsanalyse

- Checklistenmethode- Vorläufige Gefahrenfeldanalyse- „what if“-Methode- HAZOP (Hazard Operability) /

PAAG (Prognose, Auffinden der Ursachen, Abschätzung der Auswirkungen, Gegenmaßn.)

Mehr qualitative Methoden Mehr quantitative Methoden

- Fehlerbaumanalyse- Ereignisablaufanalyse- Fehler–Möglichkeits und

Einfluß- Analyse (FMEA)



PAAG/HAZOP- Verfahren – Folie 1

PAAG = Prognose, Auffinden der Ursachen, Abschätzung der Auswirkungen, Gegenmaßnahmen

HAZOP = Hazard and Operability

Analyseverfahren für die sicherheitstechnische Prüfung von verfahrenstechnischen Anlagen

HAZOP wurde 1977 von ICI-England entwickelt und von der Berufsgenossenschaft Chemie als PAAG- Verfahren in Deutschland eingeführt



Wesentliche Stichworte des HAZOP/PAAG Verfahrens sind:

1. Leitworte

Einfache Beschreibungen zur Erkennung von Abweichungen vom verfahrenstechnischen Sollzustand

Verknüpfung eines Leitwortes mit einer Prozessvariablen (z.B. kein Massenstrom, weniger Druck)

2. Sollfunktionen für bestimmte Parameter

Verknüpfung eines Leitwortes mit einer Prozessvariablen (z.B. kein Massenstrom, weniger Druck)

Durchfluss – Volumenstrom

Temperatur

Druck

Gemisch – Zusammensetzung (Verunreinigung)

3. Gedachte Störung der Sollfunktion (das ist der „mögliche Fehler“)




PAAG/HAZOP- Verfahren

Beispiele für Leitworte zur Aufdeckung von Gefahrenquellen:

Mehr Durchfluss (auch im Sinne von hoher Flüssigkeitsstand)

Weniger Durchfluss (niedriger Flüssigkeitsstand)

Rückwärtsströmung

Hohe / Niedrige Temperatur (auch Sonneneinstrahlung)

Hoher / Niedriger Druck

Anderes Produkt (anderer Zustand/ Verunreinigungen)



Beispiele zur Durchführung einer HAZOP Studie

Grundsätzlich beginnt eine HAZOP/PAAG Studie mit einer Erläuterung des Systems, Teilsystems und der Funktionen,

Die Teilsysteme werden jeweils detailliert bezüglich Aufgabe, Funktion und Stoffinhalt erklärt

Diskussion der Zusammenhänge anhand der vorgegebenen Leitworte

Diskussion darf sich nicht in der Tiefe von Detailfragen aufhalten

– Wenn die Mitglieder des Teams keine direkt befriedigende. Antwort auf eine Fragestellung haben, wird ein Arbeitsblatt mit der Definition der Fragestellung erstellt und eine Person bestimmt, die für die Problemlösung verantwortlich ist

– Arbeitsblätter sind zu registrieren und wieder einzusammeln; der AK entscheidet auf der Grundlage des Lösungsvorschlags




Erläuterungen zur FMEA

(Fehler- Möglichkeits- und Einfluß-(Effekt-) Analyse)

Anwendung auf Systeme, Untersysteme, und Bauteile

Risikoprioritätszahl (RPZ) ist eine einfache Methode zur Verbindung der drei Problemfelder:

- Bedeutung des Fehlers- Auftretenswahrscheinlichkeit des Fehlers- Entdeckungswahrscheinlichkeit des Fehlers

Die Bewertung erfolgt von 1 = sehr gering = Keine Bedeutung bis 10 = sehr hoch = Sicherheit und Gesetzgebung sind betroffen

"RPZ" hat eine mögliche Grössenordnung zwischen 1 und 1000;Vergleich von mehreren "RPZ's" in Form einer Pareto-Analyse

für ein Teil mit mehreren möglichen Fehlern; Zusammensetzung aus den drei Faktoren ist entscheidend.



Typischer FMEA Bewertungskatalog

Bewertungs-zahl A Auftretenswahrscheinlichkeit Bewertungs-

zahl B Bedeutung des Fehlers Bewertungs-zahl E Entdeckungszeitpunkt

1Sehr gering

Es ist sehr unwahrscheinlich, daß dievermutete Ursache zum Auftreten des

Fehlers führt.

1

Keine BedeutungDer Fehler wird die Funtionen des

Systems nicht beeinflussen. Das Systemist uneingeschränkt brauchbar. Kunde

würde Fehler nicht wahrnehmen.(Kundenanforderung ist erfüllt)

1

2

Sehr frühDer Fehler wird vor der

Funktionsmusterfreigabe entdeckt.(Funktionstests, Kundenreviews etc.)

2

3

GeringEs ist unwahrscheinlich, daß die

vermutete Ursache zum Auftreten desFehlers führt.

2

3

Geringe BedeutungDer Fehler beeinflußt eine unbedeutendeNebenfunktion des Systems. Das System

ist nur bedingt beeinflußt. Kundewürde Fehler nicht wahrnehmen.

(Kundenanforderung ist fast erfüllt)

3

4

5

FrühDer Fehler wird vor der

Prototyp-/Prozeßfreigabe entdeckt.(Prototypentests, Kundenreviews etc.)

4

5

6

MäßigEs ist möglich, daß die


4

5

6

Mittlere BedeutungDer Fehler beeinflußt eine bedeutende

Nebenfunktion des Systems. Das Systemist nur mit zusätzlichem Aufwand

geeignet. Kunde würde Fehler als Störungeiner Nebenfunktion wahrnehmen.

(Kundenanf. ist nur teilweise erfüllt)

6

MittelDer Fehler wird vor demNullserienstart entdeckt.(Feldtests, Dauertests,Kundenreviews etc.)

7

8

HochEs ist wahrscheinlich, daß die


7

8

Große BedeutungDer Fehler beeinflußt eine Hauptfunktion

des Systems. Das System ist nur mit großem Aufwand geeignet. Kunde würde

Fehler als Störung einer Hauptfunktion wahrnehmen.

(Kundenanforderung ist kaum erfüllt)

7

8

SpätDer Fehler wird vor demVerkaufsstart entdeckt.

(Nullserie, Feldtests, Dauertests,Kundenreviews etc.)

9

10

Sehr hochEs ist sehr wahrscheinlich, daß die


9

10

Sehr große BedeutungDer Fehler beeinträchtigt die

Hauptfunktionen so stark, daß das Systemkomplett ausfällt. Das System ist nicht

geeignet. Der Kunde lehnt das Produkt ab.(Kundenanforderung nicht erfüllt)

9

10

Sehr spätDer Fehler wird nach dem

Verkaufsstart des Produktsim Markt / beim Kunden entdeckt.



Gliederung




SABINE Methodik

Ausblick

TÜV Rheinland



Verbund- Forschungsprojekt „SABINE“

"Erarbeitung von Grundlagen zur Sicherheitsanalyse von verfahrenstechnischen Anlagen mit Brennstoffzellen in stationären Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen für einen Brennstoffeinsatz

kleiner ca. 70 kW (SABINE)“

Teilfinanziertes Verbundprojekt im Rahmen des ZIP-Förderprogramms (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie)

Partner: ♦ FEV Motorentechnik GmbH; Aachen,

♦ Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich,

♦ OWI Oel-Wärme-Institut Aachen gGmbH; Herzogenrath

♦ TÜV Immissionsschutz und Energiesysteme GmbH; Köln(Verbundkoordinator)

Projekt-Beirat: ♦ Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. ♦ Buderus Heiztechnik GmbH,♦ Sulzer Hexis AG, ♦ Vaillant GmbH, ♦ Viessmann GmbH & Co♦ Siemens Landis Staefa



Entwicklung einer speziellen Analysemethode für BZ-Geräte

Kombination der beiden Methoden HAZOP und FMEAfür eine Sicherheitsanalyse von Brennstoffzellen-Heiz-geräten; da eine sicherheitstechnische Betrachtung von

- Stoffströmen und- Systemen/ Baugruppen/ Funktionseinheiten

notwendig erscheint.

Systematisierung der Sicherheitsanalyse durch eineEingabemaske und Datenverwaltung unter MS ACCESS

erste Durchführung von Sicherheitsanalysen undÜberarbeitung der Systeme und Arbeitsmittel



Hazard/Gefahr Ursache

Abweichungvom

SollzustandFehler

Konsequenz Folgen

Ursachen-vermeidung- mech. Sicherheit

- Wartungsvorschriften- Schulungen

- Normenwerke- Sicherheitsvorschriften

und Richtlinien

Ursachenerkennungund Handhabung

durch Systemkontrolle- Automatische Prozeßkontrolle

- Manuelle Prozeßkontrolle- Redundanz von Komponenten

- Backup-Systeme

Verminderungder

Auswirkungendurch externeMaßnahmen

- Emergency response- Sprinkler

BrennbarkeitErhöhter Druck

Explosions-gefahr

Toxidität

AuslösendesEreignis:

BauteilfehlerVerfahrensfehlerexterner Einfluss

Verschleiß

- Kein Durchfluss- zu hohe Temperatur

- Verunreinigung- zu hoher Druck

ExplosionBrand

Austritt toxischen Materialsschlechterer Wirkungsgrad

Zerstörung der AnlageSystemausfall

keine Konsequenzen

VerletzungTote

wirtsch.Schaden

Erkennen- Temperatursensor

- DrucksensorBeherrschen

- Not-Aus- Alarm

- Druckentlastungen

Allgemeine Anatomie eines Fehlers



Umfang einer Sicherheitsanalyse



Das Feld der Sicherheitsbetrachtungen für Heizgeräte

Normaler Betrieb des Gerätes: durch den normalen Betrieb (auch Dauerbetrieb) dürfen keine Gefahren entstehen

Gestörter Betrieb: durch mögliche Störungen (mögliche/ zu erwartende Fehler) dürfen keine Gefahren entstehen

Durch Aktionsabläufe in Startvorgängen und Abschaltvorgängen dürfen keine Gefahren entstehen:

bei bestimmungsgemäßem Ablauf der Aktionen

bei zu erwartenden Fehlern in den Aktionsabläufen



Modellierung des Systems

reales System

Modell

Systemverhalten Aufbau

Differentialgleichungendynamische Modelle

ZeichnungenRI-Schemata

Informationsverlust?!



Unterteilung des Gesamtsystems

PI

Gesamtsystem

Subsysteme

ATR

Gasgem

isch 3 ein

Reformat 3 aus

Tmax

Signal_1 3 ausp

Signal_2 3 aus

DÜW1 TÜW1

Baueinheiten

Top-Down-Verfahren



Analyse des Normalbetriebs

Sind die grundlegenden

Sicherheitsanfor-derungen erfüllt ?

Treten in den einzelnen

Betriebsmodi gefährliche

Zustände auf?

InverseVorgehensweise:

Ist es möglich, im System im

Normalbetrieb gefährliche Zustände

zu erzeugen?

detaillierte Beschreibung der einzelnen Betrieszustände sowie des Systems und der darin enthaltenden Stoffe.

Checklistenmethode, einschlägige Normen

und Regelwerke.

Gefahrenfeldanalyse

inverse Methoden: z.B. Anticipatory

FailureDetermination

Werkzeuge/Hilfsmittel



Analyse des gestörten Betriebes, Überblick



AuswahlSubsystem

Anwendung derLeitworte

Auswahl Strom/Signal

Anwendung derLeitworte

Bewertung

Eintrittstrom: Temperatur +“zu hoch“

hohe Temperaturen?hohe Drückeexpl. Gemische?….?

Analyse des gestörten Betriebes, Überblick



Durchführung der Sicherheitsanalyse Folgen u. Auswirkungen



Durchführung der Sicherheitsanalyse Sicherheitsrelevanz



Durchführung der Sicherheitsanalyse Ursachen



Durchführung der Sicherheitsanalyse Detektion



Durchführung der Sicherheitsanalyse Verweise



Sicherheitsanalyse des An- und Abfahrvorgangs

Beschreibung des instationärenVorganges durch diskrete Aktionen und Zustände Analyse des gestörten Betriebs: Ausfall einzelner Aktionen, Auswirkung auf den weiteren An- bzw. Abfahrvorgang.Die Anwendung der Methodik sowie die Dokumentation erfolgt analog zur Analyse des Stationärbetriebs.

„Ventil schließt“ nein/nicht/anders alsVentil schließt nicht bzw. unvollständig+

Aktion Leitwort Fehler



Beispiel für ein mögliches Formblatt zu zur Analyse nach der SABINE Methodik

SABINE-Sicherheitsanalyse System Subsystem Blatt vom

Betriebsart: normal anfahren abfahren

Stoffstrom/Energiestrom/ Signal: Sollfunktion:

vorläufige Gefahrenfeldanalyse: Gefahren durch .... hohe Temp. hohe Drücke Bild. explos. Gemische Bildung tox. Gemische Gefahr d. Strom/Spannung

Parameter: Massenstrom Druck Temperatur Stoffzusammensetzung Energie Zustand Aktion

Leitwort: nein/nicht kein/keine mehr weniger sowohl als auch teilweise Umkehrung anders als

Folgen und Auswirkungen Beherrschung der F. u. A.

Ursachen Ursachen-Vermeidung/-Ausschluss

Detektion und danach zu ergreifende Maßnahmen Prüfkategorie: Zeichnungs- und Dokumentenprüfung praktischer Test Studie noch zu bestimmen Prüfprozedur



Zusammenfassung

Brennstoffzellengeräte stellen eine neuartige Kombination von verfahrenstechnischen Merkmalen im Gerätemarkt dar

Zum sicheren Nachweis der Erfüllung der anwendbaren Sicherheitsanforderungen kann noch nicht auf ein vollständiges Normen- und Regelwerk zurückgegriffen werden Sicherheitsanalyse ist nötig

Speziell zur Sicherheitsanalyse von Brennstoffzellen-Heizgeräten wurde die SABINE Methodik entwickelt und wird parallel zur Geräteentwicklung weiter angepasst

Documents

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