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Der Vortrag führt in die Vorgaben der UN-Modellvorschriften ein, ein „Gas cylinders - service life testing for cylinders and tubes of composite construction“ zu gewährleisten. Hierzu werden kurz die betroffenen Umschließungen vorgestellt und die Interaktion von relevanten Regelwerksänderungen und der Beauftragung von ISO, einen TR hierzu zu erstellen, erläutert. Dies wird ergänzt durch eine zusammenführende Darstellung der Veränderungen im Regelwerk zum Thema und den vorbereitenden und begleitenden Maßnahmen durch die BAM über die letzten fasst 20 Jahre. Die im Regelwerk vorgeschlagene Maßnahme, zwischen Auslegungslebensdauer und Betriebslebensdauer zu unterscheiden, wird erläutert und begründet. Die Interaktion mit der Genehmigung einer Frist von 10 Jahren durch die BAM für die wiederkehrende Prüfung wird dargestellt. Am Beispiel der umfangsgewickelten Stahlflaschen für den Wasserstofftransport in Batteriefahrzeugen wird dargestellt, wie das dt. Verfahren in der Praxis aussieht. Hierzu werden die Prüfergebnisse und die daraus bzgl. der Lebensdauerüberwachung gezogenen Schlüsse erläutert. Der Vortrag schließt mit einem Ausblick zur Verwendung des BAM-Verfahrens zur unmittelbaren Anwendung und zur Bewertung von für die Zukunft angestrebten ZfP-Verfahren.
Durch Anwendung der Monte-Carlo-Simulation auf das SPC-Arbeitsdiagramm der BAM lässt sich darstellen, in welchem Umfang aktuelle Mindestanforderungen in den Zulassungsvorschriften bereits im Neuzustand Baumuster akzeptieren, die keine hirneichende Zuverlässigkeit (Sicherheit) aufweisen. Dies ist hier exemplarisch u. a. am Beispiel der Wasserstofffahrzeug-GTR dargestellt.
Das Buch zeigt einen alternativen Weg der Sicherheitsbeurteilung von Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen. Dies ist insbesondere für die Mobilität der Zukunft und die zugehörige Energieversorgung mit Bio-/Erdgas und Wasserstoff von Interesse. Mit statistischen Methoden gelingt es, die Sicherheit auch jenseits der Grenzen aktueller Vorschriften fundiert zu beurteilen. Es wird dargelegt wie eine probabilistische sicherheitsbeurteilung als Alternative aussehen könnte. Dieser Ansatz basiert auf neuen Verfahren der zerstörenden Prüfung und statistischer Auswertung relevanter Festigkeitseigenschaften. Hierzu zählen die langsame Berstprüfung und ein spezielles Arbeitsdiagramm zur Auswertung von Stichproben. Darüber hinaus erlaubt der Ansatz die Quantifizierung der Degradation im Betrieb und zeigt Wege zur Abschätzung der Lebensdauer. Sicherheit wird diskutiert als Kombination von Überlebenswahrscheinlichkeit und Konsequenz.
Die Methoden der Sicherheitsbeurteilung von Druckgefäße aus Verbundwerkstoffen werden zunehmend verfeinert, um Material und damit auch Kosten sparen zu können. So steht auch der Mindestberstdruck als eine der Basisforderungen in den relevanten Normen in der Diskussion. Im Beitrag wird dargestellt, wie die Anforderungen nach Norm unter Berücksichtigung der realen Streuung der Festigkeitseigenschaften nach dem Kriterium einer Mindestzuverlässigkeit prinzipiell zu bewerten sind. Im Ergebnis wird abgeleitet, dass eine quantitative Reduzierung bei Beibehaltung des Charakters der Anforderung sicherheitstechnisch bedenklich ist. Der Ansatz, die Sicherheit von Composite-Druckgefäßen nach dem Kriterium eines Mindestberstdrucks anhand einzelner Prüfmustern nachzuweisen, ist weder eine notwendige noch eine hinreichende Bedingung für ein sicheres Baumuster. Das Potenzial zur Materialeinsparung kann nur durch Umstellung der Sicherheitsnachweise auf ein probabilistisches Verfahren genutzt werden.
Bei der Beurteilung der Sicherheitseigenschaften von Fahrzeugen steht die Sicherheit der
Insassen im Vordergrund. Darüber hinaus ist die öffentlich-technische Sicherheit, das heißt
die Sicherheit unbeteiligter Dritter, von mindestens gleicher Bedeutung.
Es werden die Begriffe Konsequenz, Risiko und Sicherheit analysiert und Aspekte der
öffentlich-technischen Sicherheit zu erläutern. Darauf aufbauend wird das worst-case-
Konsequenzpotential gasbetriebener Fahrzeuge kurz dargestellt. Es wird insbesondere der
Aspekt der Crashbelastungen auf Speicher mit metallischem Linern und ihre Interaktion mit
dem Fahrzeug analysiert. Hierzu gehören auch die Analyse der Eintrittswahrscheinlichkeiten,
der Festigkeiten von Speichersystemen und der technischen Maßnahmen zur Vermeidung
von worst-case-Szenarien.
Im letzten Drittel des Vortrages wird schlaglichtartig auf die Vorteile eines umfassenden
probabilistischen Zulassungsansatzes eingegangen, der es gestatten würde, die Speicherund
Speichersystemeigenschaften direkt auf die Nutzerprofile auszurichten. Damit würde es
auch möglich, das Risiko eines Gasfahrzeuges im Sinne der öffentlich-technischen Sicherheit
gezielt zu steuern und sich von pauschalen Sicherheitsbeiwerten unabhängig zu machen.
Dieser Zulassungsansatz würde einen höheren Prüfaufwand bedeuten, böte aber erhebliches
Einsparungspotential in den Stückkosten bei größeren Serien.