• Home Slider01

Graz tunnel waterstofEen team van de Technische Universiteit van Graz, Oostenrijk, heeft het risico en het schadepotentieel van waterstofvoertuigen in tunnels geanalyseerd en hieruit aanbevelingen afgeleid. De conclusie? Eventuele schade zou groot zijn, maar het optreden ervan is onwaarschijnlijk. De onderzoekers presenteerden de bevindingen op de 12e Internationale Conferentie over Tunnelveiligheid en Ventilatie.

Naast elektrische voertuigen worden ook voertuigen op waterstof gezien als alternatief voor conventioneel aangedreven voertuigen. Een toename van het aantal van dergelijke auto’s met brandstofcellen gaat echter ook leiden tot volledig nieuwe gevarenscenario’s, vooral in tunnels.

In het HyTRA-project heeft de Technische Universiteit van Graz (TU Graz) onderzocht welke soorten incidenten met waterstofvoertuigen in tunnels realistisch zijn, welke gevaren er ontstaan ​​voor mens en tunnelconstructie en welke maatregelen genomen kunnen worden om deze risico’s te minimaliseren.

Er zijn vrijwel geen gegevens over echte ongevallen waarbij voertuigen op waterstof in tunnels betrokken zijn, vanwege het lage verkeersaandeel tot nu toe. Daarom kon slechts een ruwe schatting van de waarschijnlijkheid van optreden worden gemaakt op basis van ervaringen met voertuigen op gas, die een lage waarschijnlijkheid aangaven.

Volgens de huidige norm wordt waterstof in auto's opgeslagen onder een druk van 700 bar en in vrachtwagens en bussen onder een druk van 350 bar. Als er schade ontstaat aan een tank, komt er snel veel energie vrij; als waterstof vlam vat, brandt het bij temperaturen boven de 2.000 graden Celsius. Hoewel de tanks zeer robuust zijn en goed beschermd tegen mechanische schokken, zijn ze niet bestand tegen een kop-staartbotsing met een vrachtwagen.

De meest waarschijnlijke uitkomst van een ongeval met een waterstofauto is dat er geen significante impact van de waterstof zal zijn. Bij ernstige ongevallen kunnen zich echter drie verschillende gevarenscenario’s voordoen:

In het eerste geval wordt het thermische drukontlastingsapparaat (TPRD) geactiveerd wanneer de druk stijgt als gevolg van een thermische impact (bijvoorbeeld een voertuigbrand), waardoor de waterstof in een gecontroleerde straal uit de tank vrijkomt. Door het afblazen van H2 wordt voorkomen dat de tank scheurt.

Als de afgevoerde waterstof ontbrandt – wat gemakkelijk kan gebeuren als het met lucht wordt gemengd – wordt de vlam naar de grond gericht. Toch blijft het gevaarlijk omdat waterstof brandt zonder kleur of geur, maar de gevarenzone is beperkt.

Als het afblaasventiel hapert, kan de tank ontploffen, waardoor een explosiegolf ontstaat die zich door de hele tunnel verspreidt. Tot een afstand van ongeveer 30 meter bestaat er levensgevaar, tot ongeveer 300 meter afstand bestaat het risico op ernstig inwendig letsel, zoals longbloedingen, en verder weg bestaat nog steeds het risico op gescheurde trommelvliezen.

Het derde scenario is het minst waarschijnlijk. Dit ontstaat wanneer de waterstof vrijkomt zonder te worden ontstoken. Als het lichtste element in het periodiek systeem stijgt waterstof op en verzamelt zich in een wolk onder het tunnelplafond. Als daar een ontstekingsbron aanwezig is (bijvoorbeeld hete lampen of een elektrische impuls die een ventilator start), volgt er een waterstofwolkexplosie.

“Uit ons onderzoek is gebleken dat de gevarenscenario’s met waterstofvoertuigen weliswaar relatief onwaarschijnlijk zijn, maar dat ze een groot potentieel voor schade met zich meebrengen. Moderne waterstoftanks zijn zo veilig gebouwd dat er veel mis moet gaan voordat de waterstof kan ontsnappen”, zegt Daniel Fruhwirt van de Instituut voor thermodynamica en duurzame voortstuwingssystemen aan de TU Graz (foto).

“Bovendien voldoet de transportinfrastructuur in de Oostenrijkse tunnels waarschijnlijk aan de strengste eisen van Europa. Omdat we maar één exploitant hebben voor alle autosnelwegen en snelwegtunnels, is het veiligheidsniveau ook zeer homogeen. Qua infrastructuur is er nauwelijks sprake van gevaar voor schade aan de tunnelconstructie, maar ongelukken zouden gevaarlijk zijn voor mensen."

Om de risico's te minimaliseren hebben Fruhwirt en zijn projectteam verschillende maatregelen aanbevolen. Strengere snelheidslimieten die worden bewaakt met sectiecontrole, nauwkeurige afstandscontroles die signaleren wanneer bestuurders te dicht volgen, en snelheidslimieten die eerder in de file worden weergegeven, zodat de snelheid al laag genoeg is als ze aan het einde van de file aankomen bij een kop-staartbotsing slechts geringe schade veroorzaken.

“Wat in de meeste EU-lidstaten al is geïmplementeerd als gevolg van de ernstige gebeurtenissen eind jaren negentig en begin jaren 2000, is dat alle tunnels op autosnelwegen en snelwegen met een lengte van meer dan 500 meter met dubbele buizen zijn aangelegd. Tunnels over een langere lengte worden over het algemeen niet meer gebruikt voor tweerichtingsverkeer. Dit vermindert het risico aanzienlijk”, legt Fruhwirt uit.

Lees ook: frankrijk-swiss-steel-group-gaat-staalfabriek-in-ugine-verduurzamen-met-groene-waterstof

Het actuele waterstofnieuws gratis in uw mailbox? Schrijf u in voor de  wekelijkse nieuwsbrief.

logo2

Amsterdam  |  The Netherlands  |  KvK-nummer 08160445  |  7231 DB  |  Zutphen  |  redactie@waterstofmagazine.nl

Website door Buro Zutphen