Im vorliegenden Beitrag wurde gezeigt, wie numerische Simulationen zur mechanistischen Beschreibung von Unfallszenarien mit Wasserstofffreisetzung eingesetzt werden können. Viele in einer realen Situation auftretende Fragen lassen sich nur durch dreidimensionale Simulationen (oder durch aufwendige Experimente) beantworten. Die in den verschiedenen Phasen wichtigen physikalischen Phänomene sowie die unterschiedlichen Zeitskalen und Längenskalen erfordern den Einsatz jeweils optimal angepasster Simulationswerkzeuge. Die Bedeutung einer Validierung der Modelle wurde diskutiert und für den Verbrennungscode C0M3D dargelegt. Die hier vorgestellten Werkzeuge haben sich bei Sicherheitsanalysen von schweren Störfällen in Kernkraftwerken bereits bewährt und sind in diesem Bereich sowohl in die Entwicklungsphase als auch in die Genehmigungsphase eingeflossen. Die Methodik Lässt sich direkt auf andere nicht nukleare Unfallszenarien übertragen. Dies wurde am Beispiel einer Wasserstofffreisetzung aus einem wasserstoffbetriebenen Fahrzeug in einem Tunnel demonstriert. Die vorgestellten GASFLOW Verteilungsrechnungen erlauben zusammen mit neu entwickelten Kriterien Aussagen über die Größe der explosionsfähigen Wasserstoffwolke sowie über die möglichen Verbrennungsregimes. Fragestellungen zum Wasserstoffverhalten in teilweise verdämmten Geometrien, wie z. B. die Tunneluntersuchung, werden mit der bevorstehenden Markteinführung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge stark an Bedeutung gewinnen. Die hier vorgestellten Simulationsergebnisse stellen allerdings nur einen ersten Schritt dar. Für eine umfassende Beurteilung der Gefährdungssituation ist die Zusammenarbeit mit Fahrzeugherstellern, Tunnelbetreibern, Tunnelbauern sowie mit Entwicklern von Brandschutzanlagen und Explosionsschutzanlagen erforderlich.


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    Numerische Simulationen als Beitrag zur Sicherheit von Wasserstoffanlagen


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