Mit einer stetig steigenden Nachfrage nach grünem Wasserstoff nimmt auch die Bedeutung von Elektrolyseuren zu. Denn: Der Prozess der Elektrolyse ist derzeit die einzige Methode, um im großen Stil grünen Wasserstoff herzustellen.
Wir von TÜV Rheinland unterstützen Sie als kompetenter und erfahrener Partner dabei, die Qualität und die Sicherheit von Systemen und Hauptkomponenten Ihrer Elektrolyseanlage zu gewährleisten und jede Herausforderung zu überwinden. Dies gilt für alle Entwicklungsstadien Ihres Elektrolyseurs: Von der Fertigstellung, über die Installation und Inbetriebnahme bis hin zum anschließenden Leistungsnachweis. Unsere Expert:innen begleiten Sie dabei, Ihre Projekte sicher und erfolgreich umzusetzen.
Unser modulares Prüfprogramm
Für unsere Kundschaft haben wir ein modulares Prüfprogramm für Systeme und Hauptkomponenten von Elektrolyseuren für die industrielle, gewerbliche und häusliche Anwendung im Sinne der ISO 22734 entwickelt. Dieses kann individuell an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Je nachdem, wie die Regularien in Ihrem Zielmarkt sind und in welchem Entwicklungsstadium Ihre Anlage sich befindet, bieten wir Ihnen im Baukastenprinzip die passenden Prüfdienstleistungen an.
Unser Prüfprogramm beinhaltet folgende Services:
- Prüfung, Inspektion und Begutachtung von Produkten, Prozessen, Anlagen
- Begutachtung und Überwachung von Fertigungsstätten hinsichtlich qualitätssichernder Maßnahmen
Die fünf Module unseres Prüfprogramms
Die Entwurfsprüfung bildet die Basis für die beiden folgenden Module 2 und 3. In diesem Modul wird überprüft, ob eine Übereinstimmung mit den Designanforderungen aus Abschnitt 4 der internationalen Norm ISO 22734 festzustellen ist. Dies beinhaltet folgende Punkte:
- Überprüfung auf die Mindestinhalte der ISO 22734 im Riskmanagement
- Eignung der mechanischen und elektrischen Komponenten
- MSR Struktur
- Zellenüberwachung
- Wasserstofftauglichkeit
Basis dieses Moduls sind die Anforderungen aus Abschnitt 5.2ff „type tests“ bezüglich der Sicherheit und Leistung sowie Abschnitt 5.3ff „routine tests“ bezüglich der Funktionalitäten der ISO 22734.
Die Prüfung umfasst insbesondere folgende Aspekte:
- Prüfung der technischen Unterlagen
- Überprüfung, ob der Wasserstofferzeuger oder die Hauptkomponente gem. den technischen Unterlagen, insbesondere der Entwurfsprüfung gem. Modul 1 hergestellt wurde
- Durchführung von Prüfungen und Untersuchungen am Wasserstofferzeuger oder der Hauptkomponente
In diesem Modul werden die für die Herstellung und Errichtung zur Verfügung stehenden Ressourcen (Räumlichkeiten, Personal und betriebliche Einrichtungen) geprüft und bewertet, um festzustellen, ob sie den Anforderungen des Prüfprogramms für die Herstellung und Errichtung von Wasserstofferzeuger und/oder deren Hauptkomponenten genügen (in der Serienfertigung). Dies beinhaltet folgende Punkte:
- Überprüfung und Beurteilung des internen Kontrollsystems zur Prüfung der Konformität und der Vorgehensweise im Falle von Nichtkonformität
- Beurteilung der Stellenbeschreibungen und der Anforderungen an die Fachkompetenz des Personals
- Falls die finalen Produktprüfungen am Errichtungsstandort der Anlagen erfolgen, ist die Erstbegutachtung auch auf einer Anlagenbaustelle durchzuführen
Anders als die vorherigen Module kann Modul 4 unabhängig von anderen Modulen Anwendung finden. Hier findet eine Funktionsprüfung des gesamten Systems hinsichtlich der Sicherheitsfunktionen und Anforderungen am Aufstellort statt. Basis dieses Moduls sind die Anforderungen aus den Abschnitten 5, 6 und 7 der ISO 22734:
- Membran/Diaphragma-Integrität (Abschnitt 5.2.5.4)
- Routine Tests (Abschnitt 5.3ff)
- Durchführung der technischen Funktionsprüfungen (Abschnitt 5.3.4)
- Prüfung der Sicherheitsfunktionen des Moduls (Abschnitt 5.3.4)
- Kennzeichnung und Warnhinweise (Abschnitt 6)
- Energieversorgung; Erdungspunkt; Netzform (Abschnitt 7)
- Anforderungen an den Aufstellort
- Lüftung
Die Prüfung umfasst insbesondere folgende Aspekte:
- Prüfung der technischen Unterlagen
- Überprüfung, ob der Wasserstofferzeuger gem. den technischen Unterlagen und gem. den Anforderungen des Prüfprogramms hergestellt wurde
- Durchführung von Prüfungen und Untersuchungen am Wasserstofferzeuger am Ort der Aufstellung
Wie Modul 4 ist auch Modul 5 autark durchführbar. Hier prüfen wir die Leistung eines Elektrolyseurs bezüglich unterschiedlicher Parameter, die frei kombinierbar sind:
- Produktionsraten: Die Produktionsraten der Produkte Wasserstoff und Sauerstoff werden wie in dem Abschnitt 5.2.11 der ISO 22734 bei einer Leistung von 100% des Wasserstofferzeugers ermittelt. Dazu ist ein Dauerbetrieb von mindestens einer Stunde durchzuführen.
- Gasqualität: Die Gasqualität wird über Probenahmen an der Produktübergabe an das nachgeschaltete System bestimmt und anhand der vereinbarten Spezifikationen sowie der geforderten Genauigkeit beurteilt (z. B. anhand der ISO 14887 oder ISO 21087). Wenn geeignete Messgeräte vorhanden sind, können deren Messdaten berücksichtigt werden.
- Nutzungsgrade: Die Nutzungsgrade werden in Verbindung mit dem berücksichtigten Zeitfenster angegeben. Der Nutzungsgrad ist definiert als das Verhältnis von chemisch gebundener Energie im Produkt Wasserstoff zu elektrisch eingebrachter Energie (mit oder ohne Gleichrichter) innerhalb eines Zeitintervalls.
- Wirkungsgrade: Wirkungsgrade werden mit dem zugehörigen Lastpunkt (Druck, Temperatur und elektrische Leistung) angegeben und bilden sich aus dem Verhältnis chemisch gebundener Energie im Produkt Wasserstoff zu elektrisch eingebrachter Energie (mit oder ohne Gleichrichter).
- Leistungssprünge: Leistungssprünge charakterisieren die Fähigkeit, mit dynamischen Anforderungen zu operieren. Sie werden angegeben in der Steigung der elektrischen Leistung bezogen auf ein Zeitintervall und sind unmittelbar aneinander angrenzend und mindestens fünf Mal in Folge durchzuführen.
- Stand-by-Leistungen: Dies ist die elektrische Leistung, die ein System im Stand-by-Betrieb benötigt. Der Betriebszustand Stand-by ist so charakterisiert, dass eine Produktionsanforderung unverzüglich beginnt, ohne dass weitere Inertisierungs-, Spül- oder Aufheizprozesse durchlaufen werden müssen.
Wir arbeiten an einem eigenen Standard
Unternehmen der Elektrolysebranche haben einen sehr hohen Bedarf nach international anerkannten und gleichbleibenden Anforderungen, um mehr Planungssicherheit, größere Absatzmöglichkeiten, vereinfachte Genehmigungsprozesse sowie eine bessere Vergleichbarkeit zu erzielen. Der internationale Standard ISO 22734:19 Hydrogen generators using water electrolysis gewinnt zwar immer mehr an Bedeutung, ist jedoch kein harmonisiertes Regelwerk und in der aktuellen Ausgabe nicht für eine Akkreditierung anwendbar.
Deswegen werden wir in Kürze einen eigenen Standard als Zertifizierungsverfahren für Hersteller, Betreiber und weitere Stakeholder veröffentlichen, der auf der ISO 22734 aufbaut und die Anforderungen an eine Akkreditierungsnorm erfüllt. Der Standard wird unseren höchsten Qualitätsstandards entsprechen, nicht überfrachtet und international anerkannt sein und unseren Kundinnen und Kunden damit die Anforderungen liefern, die so dringend benötigt werden.
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