Der DVGW

Das Kompetenznetzwerk im Gas- und Wasserfach

Der DVGW fördert das Gas- und Wasserfach in allen technisch-wissenschaftlichen Belangen. In seiner Arbeit konzentriert sich der Verein insbesondere auf die Themen Sicherheit, Hygiene, Umwelt- und Verbraucherschutz. Mit der Entwicklung seiner technischen Regeln ermöglicht der DVGW die technische Selbstverwaltung der Gas- und Wasserwirtschaft in Deutschland. Hierdurch gewährleistet er eine sichere Gas- und Wasserversorgung nach international höchsten Standards. Der im Jahr 1859 gegründete Verein hat rund 14.000 Mitglieder. Hierbei agiert der DVGW wirtschaftlich unabhängig und politisch neutral

www.dvgw.de

DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT
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Prüftechnische Dienstleistungen für Materialien, Komponenten und Gasanwendungstechnologien

Prüftechniken der Materialprüfung und der Gasanwendung

  • Mitwirkung in Forschungsprojekten (HydEKuS)
  • Entwicklung von Zertifizierungsprogrammen
  • Fortschreibung von Normen
  • Mitwirkung in der NRM H2: AG 5.2 und weitere s.u.
  • Forschungsprojekte: F&E für H2 und HydEKuS
  • Permeationsprüfungen (Elastomere, Kunststoffe, Beschichtungen)
  • Dichtheitsprüfungen
  • Beständigkeitsprüfungen z.B. gegen (r)DME
  • Bewertung der Verträglichkeit von Komponenten/Materialien mit H2-reichen Gasen und weiteren Gasen der Energiewende
  • Entwicklung von Zertifizierungsprogrammen: z.B. ZP 5101
  • Fortschreibung von Normen: z.B. DIN EN 549
  • Mitwirkung in der NRM H2: AG 4.3.2
  • Forschungsprojekte
  • Bewertung der Verträglichkeit von Komponenten/Materialien mit H2-reichen Gasen und weiteren Gasen der Energiewende
  • H2-Dichtheitsmessungen bzw. Leckratenmessungen von Komponenten wie Armaturen bis zu 110 bar, die in EL-Anlagen integriert werden
  • Relevante EL-Regelwerk/Normen, Identifizierung von produktspezifischen Zertifizierungspfaden
  • Prüfung/Bewertung von EL-Technologien bzw. EL-Komponenten (TRL 3 bis 6) als unabhängige Prüfstelle
  • Entwicklung von Zertifizierungsprogrammen: z.B. ZP 3100.20, ZP 3100.100, ZP 2502.20, ZP 4110, ZP 4111
  • Fortschreibung von Normen: z.B. DIN 30652-xx, DIN EN 334, CEN/TR 17924:2023
  • Mitwirkung in der NRM H2: z.B. RA in AG 1.1.1, JH in 5.2

Die Kernkompetenzen der Arbeitsgruppe FuE Gasanwendung finden Sie im Folgenden. Gerne unterstützen wir Sie bei Ihrer Anfrage bzw. Ihrem Vorhaben. Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf!

Funktion und Dichtheit (inkl. Leckratenmessungen) von Komponenten und Bauteilen

Anhand verschiedener Prüfstände können die Funktion und die Dichtheit (inkl. Leckratenmessungen) von Komponenten und Bauteilen mit Luft und brennbaren Gasen wie H2 und CH4 sowie deren Mischungen nach den entsprechenden Normen, Regelwerken oder Zertifizierungsprogrammen (u.a. der DVGW CERT) bis zu 110 bar geprüft werden. Die Komponenten / Bauteile werden entlang der gesamten H2- bzw. Gaswertschöpfungskette eingesetzt. Neben den direkten Industrieaufträgen wird/wurde die entsprechende Expertise in folgenden ausgewählten öffentlichen FuE Projekten bespielt. Die öffentlichen Erkenntnisse erlauben die Eruierung von neuen Prüfgrundlagen, die zur Erweiterung/Anpassung des Regelwerks verwendet werden.

Druckabfall-Prüfstand vom BMWK-Projekt TrafoHyVe © DVGW-EBI

TrafoHyVe (BMWK) – Transformationsprozess für die Integration von Wasserstoff auf Verteilnetzebe

Massendurchflussmesser-Prüfstand vom DVGW-Projekt ECLHYPSE ©DVGW-EBI

ECLHYPSE (DVGW G202138) – Experimentelle Charakterisierung der Leckraten von Prüflecks mit Wasserstoff und/oder Methan-Gasmischungen gegenüber Luft

Permeationsprüfungen (Elastomere, Kunststoffe, Beschichtungen)
Permeationsprüfstand, © DVGW

Elastomere, Kunststoffe sowie Beschichtungen können bezüglich von Gaspermeabilitäten untersucht werden.

Im Rahmen des Forschungsprojekts F&E für H2 ((DVGW G202021) – Forschung und Entwicklung als Grundlage für den Einsatz von Wasserstoff in der Gasversorgung und der Umsetzung in Prüfgrundlagen) wurde eine Prüfgrundlage in Form des Zertifizierungsprogramms ZP 5101 entwickelt. Dieses dient zur Charakterisierung von Elastomerwerkstoffen für den Einsatz mit bis zu 100 Vol.-% H2 hinsichtlich H2-Permeation und wird von der DVGW-Forschungsstelle als Dienstleistung am Engler-Bunte-Institut angeboten.

Das ZP 5101 ergänzt die bestehenden Prüfgrundlagen für Elastomerwerkstoffe für Erdgas, so dass diese im Rahmen der Konformitätsbewertung auch für H2-Beimischungen bzw. 100 Vol. % Wasserstoff geprüft und zertifiziert werden können und ist ein weiterer Baustein in der sukzessiven Erweiterung der Zertifizierungsverfahren in Bezug zu Wasserstoff.

Die grundsätzliche Materialverträglichkeit von Elastomer-Werkstoffen gegenüber Wasserstoff wird anhand der Werkstofftabelle in DIN EN ISO 11114-2 nachgewiesen.

Wir können Ihre Elastomerwerkstoffe, die bereits nach DIN EN 549 beziehungsweise DIN EN 682 eine DIN-DVGW Zertifizierung erhalten haben, prüfen; jedoch auch ohne Basiszertifizierung ist eine Prüfung möglich. Die ermittelte H2-Permeabilität ist ein zusätzlicher technischer Kennwert, der für den Vergleich verschiedener Werkstoffe der H2-Permeation sowie für die Materialauswahl und für die Auslegung von Formteilen in einer Anwendung herangezogen werden. Das Zertifizierungsprogramm trifft die Aussage „H2 geprüft“. Die Zertifizierung erfolgt durch die DVGW CERT GmbH

Nähere Informationen finden Sie hier.

Dichtheitsprüfungen
Flachdichtungssprüfstand © DVGW-EBI

Der DVGW-EBI bietet für Flachdichtungswerkstoffe Dichtheitsprüfungen nach DIN 3535 Teil 5 sowie 6 als Dienstleistung an. Das in der Norm beschriebene Merkmal, die sogenannte spezifische Leckagerate, wird, Stand heute, mit Stickstoff durchgeführt.

Im Rahmen des Projekts HydEKuS wird das Verhalten von Flachdichtungswerkstoffen bei Kontakt mit bis zu 100 Vol.-% Wasserstoff sowie Methan und Helium untersucht. Eine der zentralen Fragestellungen des Projekts ist, ob die bestehenden Prüfmethoden bei der Integration von Wasserstoff in das Gassystem weiterverwendet werden können und ob ggf. Prüfungen zu ergänzen sind.

Konkret stellt sich die Frage, welche Leckageraten Ihrer Flachdichtungswerkstoffe sich bei Wasserstoff in Abhängigkeit der Einsatzparameter, wie Temperatur und Flächenpressung, ergeben und ob die Montagevorgaben von Flanschverbindungen in Wasserstoffanwendungen angepasst werden müssen. Zu diesem Zweck entwickeln wir derzeit ein Zertifizierungsprogramm, durch welches wir für Ihre Flachdichtungswerkstoffe Kenngrößen ermitteln können und Sie dabei bei der Betrachtung und Bewertung für Ihre Anwendung unterstützen können.

Beständigkeitsprüfungen z.B. gegen (r)DME
Einlagerungsprüfstand © DVGW-EBI

Die Energiewende fordert nach Alternativen zu konventionellen fossilen Brennstoffen aber auch nach chemischen Energieträgern, erzeugt aus regenerativ gewonnener elektrischer Energie.

Am 01.01.2024 ist die 2. Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) in Kraft getreten. Mit dieser wird der Umstieg auf erneuerbare Energien beim Heizen und bei der Warmwasserbereitung gesetzlich verankert: Jede neu eingebaute Heizung muss zu mindestens 65 % mit erneuerbaren Energien betrieben werden.

Regenerativ erzeugter Dimethylether (rDME) kann als Alternative zu herkömmlichem Flüssiggas wie Propan-Butan-Gemischen genutzt werden und daher ein wichtiger Baustein für die sukzessive Umstellung auf erneuerbare Energiequellen sein.

In wie weit bestehende Systeme mit ihren dort verbauten Komponenten weiterhin genutzt werden können, wird durch individuelle Materialprüfungen ermittelt werden. Das DVGW-EBI entwickelt hierfür derzeit eine geeignete Prüfmethode um das Verhalten Ihrer Elastomerwerkstoffe zu ermitteln und Sie damit bei einer geeigneten Material- und Designauswahl zu unterstützen.

Elastomerwerkstoffe quellen bei Kontakt mit rDME und müssen daher hinsichtlich ihrer Volumenändern untersucht werden. Zusätzlich zu Einlagerungen in rDME können wir Ihnen in naher Zukunft auch Einlagerungen in Ersatzreagenzien wie n-Buthylacetat sowie Mischungen mit n-Pentan anbieten.

Bewertung der Verträglichkeit von Komponenten/Materialien mit H2-reichen Gasen

Inwiefern ist mein Produkt/Bauteil für die Anwendung in einer H2-Umgebung tauglich? Welche Anforderungen müssen erfüllt werden? Gerne können wir Sie auch dabei unterstützen.

Wir sind Front-Runner bei der Wasserstoffforschung und besitzen eine langjährige, erprobte Erfahrung im Bereich Materialbewertung durch zahlreichen Industrieaufträge. Unsere regelmäßige Teilnahme an FuE Projekte erlaubt uns den Wissensstand zu erweitern und auf dem letzten Stand zu bleiben. Die Bewertung erfolgt auf Basis einer Materialliste und berücksichtigt auch die Funktion der Teile. Bei Bedarf können alterative Materialien angeboten werden und Prüfpläne zur Gewinnung weiteren experimentellen Erkenntnissen eruiert werden.

Die Produktbewertung stellen wir in Form eines Berichts bereit, welcher Sie als Hersteller als Basis Ihre Erklärung verwenden können oder als Bericht zur Erlangung eines Zertifikats bei einer notifizierten Stelle eingereicht werden kann.

H2- Dichtsheitsmessungen bzw. Leckratenmessungen von Komponenten wie Armaturen bis zu 110 bar
Vereinfachter schematischer Prüfaufbau für Dichtheitsuntersuchungen an Doppelventilen © DVGW-EBI

Die im deutschen Gasnetz verbauten Stahlrohrleitungen sind für den Transport von Wasserstoff geeignet. Sie weisen keine Unterschiede in Bezug auf die grundsätzliche Eignung für den Transport von Wasserstoff gegenüber Erdgas auf. Sowohl die betriebsbedingte Alterung als auch die geforderte Bruchzähigkeit entsprechen den Erwartungen an eine Dekadenüberdauernde, sichere Verfügbarkeit. Zu diesem Ergebnis kommt das Forschungsprojekt “Stichprobenhafte Überprüfung von Stahlwerkstoffen für Gasleitungen und Anlagen zur Bewertung auf Wasserstofftauglichkeit“ (SyWeSt H2) des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW). Das Forschungsprojekt wurde von Open Grid Europe und der Materialprüfungsanstalt der Universität Stuttgart durchgeführt. Diese Erkenntnis bedeutet auch, dass die Kompatibilität anderer bestehender Gassicherheitseinrichtungen (SAV), Regelungseinrichtungen (GDR) und Messeinrichtungen (Gaszähler) mit 100 Prozent Wasserstoff getestet werden sollten.

Lecks mit gasförmigem Wasserstoff sind sehr häufig, da Wasserstoff ein so kleines Molekül mit einer sehr geringen Dichte und Viskosität ist. Wasserstoffgas hat einen viel größeren Auftrieb als andere Gase. Wenn es in die Luft entweicht, steigt es schnell auf. In geschlossenen Räumen sammelt sich der austretende Wasserstoff in den Deckentaschen und kann ein explosives Gemisch bilden.

Das DVGW-Prüflaboratorium Gas als Teil der DVGW-Forschungsstelle bietet Dichtheitsprüfungen für alle Produkte der Gasanwendung und Gasverteilung gemäß der jeweiligen Produktnorm mit 100% Wasserstoff bis zu einem Prüfdruck von 110 bar an. Je nach Art der Anwendung und der Leckrate bieten wir verschiedene Arten der Lecksuche an: die Druckabfallmethode (siehe Abbildung), die direkte Leckagemessung mit einem Massendurchflussmesser oder die Blasendetektionsmethode.

Weitere Prüf- und Regelwerkstätigkeiten
  • Prüfung/Bewertung von EL-Technologien bzw. EL-Komponenten (TRL 3 bis 6) als unabhängige Prüfstelle
  • Relevante EL-Regelwerk/Normen, Identifizierung von produktspezifischen Zertifizierungspfaden
Ansprechpartner
Andreas Strauß
Gastechnologie ∙ Gruppenleiter Materialprüfung
Telefon+49 721 608-41285
Dr. Jens Hoffmann
Bereichsleiter Gasanwendung ∙ Prüflaboratorium Gas
Telefon+49 721 608-41245

Erfahren Sie hier, welche Leistungen Sie in unserem Prüflaboratorium Gas finden können