DGUV Information 209-072 - Wasserstoffsicherheit in Werkstätten (bisher: BGI 510...

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Abschnitt 5.3, Arbeiten an gasführenden Teilen und Leitungen
Abschnitt 5.3
Wasserstoffsicherheit in Werkstätten (bisher: BGI 5108)
Titel: Wasserstoffsicherheit in Werkstätten (bisher: BGI 5108)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 209-072
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 5.3 – Arbeiten an gasführenden Teilen und Leitungen

Arbeiten an wasserstoffführenden Teilen und Leitungen sind bauteilspezifisch zu unterscheiden. Entscheidend für das mögliche Gefahrenpotenzial ist das im Bauteil vorhandene Gasvolumen, die vorliegende Druckstufe und der Aggregatzustand.

Wasserstoffführende Leitungen in Fahrzeugen können grundsätzlich in zwei Kategorien eingeteilt werden:

  • Hochdruckführende Leitungen sind die Leitungen, die zwischen dem Befüllstutzen und dem Druckregler liegen. Hierzu gehören z.B. Leitungen innerhalb des Tanksystems, die Befüllleitung und alle Leitungen zwischen Tank und Druckregler.

  • Die niederdruckführenden Leitungen sind die Leitungen, die vom Tanksystem weg führen und nach dem Druckregler angeschlossen sind.

Vor Beginn der Arbeiten an wasserstoffführenden Teilen und Leitungen sollte ein Hinweis über den Zustand der Befüllung (Befüllt/Entleert/Inertisiert) gut sichtbar am bzw. im Fahrzeug angebracht werden. In jedem Fall ist den Anweisungen des Fahrzeugherstellers für Arbeiten an wasserstoffführenden Teilen Folge zu leisten. Es ist sicherzustellen, dass vor Aufnahme der Arbeiten die Kenntnisnahme der fahrzeugspezifischen Eigenheiten und Anweisungen erfolgt ist. Da Wasserstoff sehr leicht entzündlich ist, sind Zündquellen zu vermeiden. Hierzu gehört das Tragen ableitfähigen Schuhwerks, das durch das Tragen von geeigneten Sicherheitsschuhen erreicht wird. Als Kleidung ist langärmelige, nicht synthetische Kleidung empfohlen. Der Boden sollte ableitfähig sein; ist dies nicht gewährleistet, sind Ersatzmaßnahmen umzusetzen.

5.3.1
Arbeiten an wasserstoffführenden Leitungen

Die vom Tanksystem wegführenden Niederdruckleitungen zur Versorgung des Antriebssystems führen nach dem Stand der Technik einen Wasserstoffdruck von < 30 bar. Im Niederdruckbereich wird zusätzlich noch zwischen den "class 1" - (4,5 - 30 bar) und den "class 2" - Komponenten (< 4,5 bar) unterschieden.

Das Öffnen von wasserstoffführenden Leitungen sollte nach Möglichkeit nach Entleerung der Leitungen erfolgen. Sollte dies aus technischen Gründen im Einzelfall nicht möglich sein, kann bis zu einem Leitungsvolumen von 60 Normlitern (NL)1 langsam und vorsichtig das Öffnen von Rohrverbindungen auch ohne Entleerung oder Inertisierung erfolgen. Hierbei ist für eine gute Belüftung zu sorgen. Auch sind zusätzlich Gehörschutz und Schutzbrille zu tragen. Im Nahfeld um das Fahrzeug (< 2 m Radius) sollen sich keine weiteren Personen aufhalten. Untersuchungen haben ergeben, dass bei einer Entzündung der Wasserstoffmengen bis zur angegebenen Größe von 60 NL bleibende Gesundheitsschäden eher unwahrscheinlich sind. Um einer Zündung von austretendem Wasserstoff durch statische Entladung entgegenzuwirken, muss der Boden im Arbeitsbereich leitfähig sein, oder alternativ muss eine Erdungsleitung an die leitfähige Kraftstoffleitung angeschlossen werden, die in den Potenzialausgleich des Gebäudes eingebunden wird.

Als Orientierungshilfe: 60 NL sind etwa 3 m Rohrlänge bei 10 mm Innendurchmesser oder 50 cm bei 1"-Rohr; jeweils bei 16 bar Leitungsdruck.

5.3.2
Arbeiten an wasserstoffführenden Teilen

Arbeiten an wasserstoffführenden Bauteilen (z.B. Ventilen) sind generell analog zu Kapitel 5.3.1 durchzuführen. Besonderes Augenmerk gilt hier den herstellerspezifischen Anweisungen zum Umgang mit diesen Komponenten und deren spezifischen Gefahrenpotenzialen. An bestimmten Komponenten darf nur nach erfolgter Inertisierung gearbeitet werden. Der Hersteller gibt hier genaue Anweisungen, wann welche Teilbereiche oder gar das Gesamtsystem zu inertisieren sind.

Bei Arbeiten an wasserstoffführenden Komponenten sind insbesondere die herstellerspezifischen Anweisungen zu beachten.

5.3.3
Arbeiten am Tanksystem

Generell, unabhängig vom Medium, dürfen unter hohem Druck stehende Leitungen keinesfalls geöffnet werden. Die frei werdende Druckenergie hat ein sehr hohes Gefährdungspotenzial, welches lebensgefährlich ist. Dies gilt jedoch für jedes Gas unter Druck, selbst Druckluft, und ist nicht wasserstoffspezifisch.

Gleiches gilt für Leitungen, die unter flüssigem Wasserstoff stehen. Bei ihnen wird das Gefährdungspotenzial durch die tiefkalte Temperatur (-253 C) hervorgerufen.

Auf die Wichtigkeit, die Bedienungsanleitung und Arbeitsanweisungen des Fahrzeugherstellers sorgfältig zur Kenntnis zu nehmen, kann nicht oft genug hingewiesen werden. Eine unbeabsichtigte Öffnung von Leitungen unter Hochdruck oder flüssigem Wasserstoff ist unbedingt zu vermeiden. Unwissenheit kann zu erheblichen Unfällen führen und kann keine Entschuldigung darstellen.

Arbeiten am Tanksystem, an zugehörigen Füllstutzen und hochdruckführenden Leitungen gehören zu den Arbeiten, die besonderer Sorgfalt bedürfen. Sie sind generell nur bei entleertem oder inertisiertem Tanksystem bzw. bei teilentleerten oder teilinertisierten Gasanlagenteilen erlaubt.

Gewisse Arbeiten an Leitungen und Komponenten können auch bei gefülltem Tank und lediglich entleerten Leitungen stattfinden. Wird an entleerten hochdruckführenden Leitungen gearbeitet, ohne den Tankbehälter vorher zu entleeren, ist dafür Sorge zu tragen, dass ein Öffnen des Tanksystems, und damit einer Beaufschlagung der Leitungen mit Hochdruck, nicht möglich ist (z.B. redundantes manuelles Absperren der Behälterventile). Arbeiten an Systembauteilen, die sich in Strömungsrichtung hinter dem redundant abschließbaren Zylinder befinden (z.B. Befüllnippel, Ventile oder Druckregler) können somit gefahrlos erfolgen.

Einige Arbeiten an Tanksystemen können ggf. auch bei gefülltem Tank und lediglich entleerten Leitungen stattfinden.

Nach Arbeiten an Tanksystemen werden Lecktester eingesetzt.

Die Inertisierung kann beispielsweise im Falle von LH2 mit Helium, bei CGH2 mit Helium oder Stickstoff erfolgen.

Reparaturen sind wegen der bereits beschriebenen spezifischen Eigenschaften von Wasserstoff nur mit Teilen und Materialien zugelassen, die explizit durch den Hersteller der Fahrzeuge freigegeben sind und nur nach dessen Prozedur. Vorsicht ist auch beim Einbau des Tanksystems geboten, da sich die CGH2-Tanks beim Befüllen auf bis zu 700 bar (bei 15 C) um mehrere Millimeter ausdehnen können. Die Einbauvorschriften und die vorgegebenen Drehmomente sind besonders zu beachten.

5.3.4
Wiederinbetriebnahme

Nach allen durchgeführten Arbeiten an wasserstoffführenden Teilen und Leitungen einschließlich des Tanksystems ist grundsätzlich eine Dichtheitsprüfung nach Herstelleranweisung durchzuführen. Das bei Druckgas-Fahrzeugen erprobte und zugelassene Verfahren mit Schaum bildenden Mitteln kann hier unter Umständen nicht ausreichen.

Die gasführenden Leitungen und Teile sind nach Herstelleranweisung mit Inertgas zu prüfen. Anschließend ist das System nach Anweisung auf Wasserstoff umzuspülen. Unter Wasserstoff ist gemäß den Herstellerinstruktionen eine weitere Dichtheitsprüfung durchzuführen. Hierbei werden mindestens alle gelösten Verbindungen mittels H2-Leckprüfer oder geeignetem Lecksuchspray beim Betrieb der Anlage (geöffnete Tankventile) geprüft.

Im Rahmen einer Ausgangsprüfung können auch mobile Lecktester bei der Prüfung wasserstoffführender Leitungen eingesetzt werden.

Es ist sicherzustellen, dass die Betriebsanweisung des Lecktesters bekannt ist und dass der Lecktester für das zu prüfende Gas (N2/He/H2) geeignet ist. Die Arbeiten und das Ergebnis der Leckprüfung sind von einer qualifizierten Person zu protokollieren. Sollte Wasserstoff unmittelbar an einer Verbindungsstelle detektiert werden, sind die tanknahen Ventile umgehend zu schließen (z.B. Zündschlüssel abziehen). Sollte mittels mobilem H2-Lecktester im Anschluss bereits im Nahfeld des Fahrzeuges Wasserstoff festgestellt werden, ist der Gefahrenbereich zu räumen und gemäß Gefahrenabwehrplan zu agieren.