Bewertung des Wasserstoffgtransportes in Pipelines: Aktueller Stand der numerischen und experimentellen Methoden

Dieser Übersichtsartikel bietet einen umfassenden Überblick über die Grundlagen, Modellierungsansätze, experimentelle Studien und Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Wasserstoffgasfluss in Pipelines. Er erläutert wichtige Aspekte des Wasserstoffgasflusses, einschließlich Dichte, Kompressionsfaktor und anderer relevanter Eigenschaften, die entscheidend für das Verständnis seines Verhaltens in Pipelines sind. Zustandsgleichungen werden ausführlich erörtert, wobei ihre Bedeutung für die genaue Modellierung des Wasserstoffgasflusses hervorgehoben wird. In den folgenden Abschnitten werden eindimensionale und dreidimensionale Modellierungstechniken für Gasverteilungsnetze und lokale Strömungen mit kritischen Komponenten untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf transitorischen Strömungen, Reibungsverlusten und Leckageeigenschaften, die die Komplexität des Wasserstoffpipeline-Transports verdeutlichen. Experimentelle Studien, die die Dynamik des Wasserstoffpipeline-Transports untersuchen, werden skizziert, wobei der Einfluss von Leckagen auf die umliegenden Umgebungen und Sicherheitsparameter im Fokus steht. Die Herausforderungen und Lösungen im Zusammenhang mit der Umnutzung von Erdgaspipelines für den Wassertransport werden diskutiert, ebenso wie der Einfluss des Pipeline-Materials auf den Wasserstofftransport. Identifizierte Forschungslücken verdeutlichen die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen zu Bereichen wie dem Verhalten transienter Strömungen, Strategien zur Minderung von Leckagen und der Entwicklung fortschrittlicher Modellierungstechniken. Zukünftige Perspektiven adressieren die wachsende Nachfrage nach Wasserstoff als sauberem Energieträger und die sich entwickelnde Landschaft wasserstoffbasierter Energiesysteme.