Veröffentlichung der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien
Am 25.07.2024, nach knapp eineinhalb Jahren Erarbeitungszeit, wurden im Rahmen einer virtuellen Veranstaltung die Ergebnisse der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien 2024 vorgestellt. Die Normungsroadmap Wasserstofftechnologien stellt erstmalig einen national abgestimmten strategischen Fahrplan für die technische Regelsetzung von Wasserstofftechnologien dar und definiert Leitplanken, um das technische Regelwerk in diesem Bereich aufzubauen und weiterzuentwickeln. Die im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) erarbeitete Roadmap zahlt wesentlich auf die Forderung nach einheitlichen Standards zum Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur ein, die in der Fortschreibung der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung adressiert wird.
Hier können Sie sich die komplette Normungsroadmap Wasserstofftechnologien oder eine Management Summary herunterladen.
Vervielfältigungshinweis: Die Ergebnisse und Dateien des Verbundprojekts Normungsroadmap Wasserstofftechnologien können unter Verwendung folgender Quellenangabe genutzt werden: Projektpartner Normungsroadmap Wasserstofftechnologien, 2024, Normungsroadmap Wasserstofftechnologien 2024, https://www.din.de/de/forschung-und-innovation/themen/wasserstoff/normungsroadmap-wasserstoff/veroeffentlichung
Themen und Ergebnisse
Die vorliegende Roadmap skizziert die Arbeits- und Diskussionsergebnisse über die gesamte Wertschöpfungskette und gibt einen umfassenden Überblick über Status Quo, aktuelle Herausforderungen sowie Handlungsbedarfe und konkret notwendige Schritte in der Entwicklung des Regelwerks.
Die Roadmap-Ergebnisse sind untergliedert in die fünf betrachteten Handlungsfelder entlang der Wasserstoffwertschöpfungskette:
- Erzeugung
- Infrastruktur
- Anwendung
- Qualitätsinfrastruktur
- Weiterbildung, Zertifizierung und Sicherheit
Neben den rund 180 erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurde auch das Verzeichnis der Normen und technischen Regeln für Wasserstofftechnologien veröffentlicht, welches den Bestand der bereits verfügbaren und/oder für Wasserstoff anwendbaren Regelwerke mit über 850 Einträgen abgebildet und fortgehend gepflegt und aktualisiert wird.
Jetzt das Verzeichnis entdecken
![Infografik mit Zahlen, Daten und Fakten zur Normungsroadmap Wasserstofftechnologien](https://www.din.de/resource/blob/1117952/478f8280433919649e06756aabafb87c/zahlen-daten-fakten-nrm-h2-data.jpg)
Umsetzungsprojekte
Im Rahmen der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien werden hochpriorisierte Projekte der technischen Regelsetzung basierend auf den Empfehlungen der Gremien der Normungsroadmap finanziell unterstützt. Seit Oktober 2023 wurden bereits 23 Projekte initiiert. Aktuell befinden sich 22 Anträge für weitere Projekte in der Prüfung durch die Gremien der Normungsroadmap. Hinzu kommen zwei weitere Initiierungsrunden bis zum Ende der Projektlaufzeit.
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Weitere Erarbeitung: Normungsroadmap Wasserstofftechnologien 2025
Das Verbundprojekt wird den vorliegenden Fahrplan weiter konkretisieren und verstetigen, um die Entwicklung der Qualitätsinfrastruktur für Wasserstoff weiter voranzutreiben. In den nächsten Jahren werden außerdem vermehrt Ergebnisse aus verschiedenen Forschungsvorhaben und Praxiserfahrung vorliegen, die die Anpassung und Erweiterung des technischen Regelwerks ermöglichen. Auch hier wird die NRM H2 mit ihrem Netzwerk an Expertinnen und Experten die Umsetzung in das technische Regelwerk unterstützen. Weiterhin werden die Fortschritte der Normungsaktivitäten und Aktivitäten der technischen Regelsetzung auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene eng verfolgt und entsprechend berücksichtigt werden. Diese Entwicklungen und die weitere Ausarbeitung der Handlungsempfehlungen zur Schließung vorhandener Lücken, insbesondere in den Bereichen mit aktuell noch geringen Entwicklungsständen, wird in der zweiten Version der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien dargestellt werden. Die Veröffentlichung der finalen Normungsroadmap Wasserstofftechnologien wird Ende 2025 erfolgen. Interessierte Experten und Expertinnen sind herzlich eingeladen, sich an der weiteren Erarbeitung zu beteiligen.
Jetzt anmelden und mitmachen
Für die weitere Erarbeitung der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien und Umsetzung der Ergebnisse freuen sich die Projektpartner über interessierte Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft, öffentlicher Hand und Zivilgesellschaft. Ihre Mitarbeit wird dazu beitragen, die deutsche Wirtschaft und Wissenschaft im internationalen Wettbewerb im Bereich der Wasserstofftechnologien zu stärken und innovationsfreundliche Bedingungen für die Technologie der Zukunft schaffen.
Für die Mitwirkung können sich Interessierte Fachleute auf der Kollaborationsplattform auf der Kollaborationsplattform DIN.ONE für eine Mitarbeit registrieren.
Überblick über Status Quo und identifizierte Lücken
Das technische Regelwerk für den Einsatz von Bauteilen in der Infrastruktur liegt nahezu vollständig vor. Die Lücken werden derzeit mit Unterstützung der Normungsroadmap geschlossen. Im Bereich der Anwendungen und Technologien existieren bereits viele nationale Zertifizierungsprogramme, die eine Inverkehrbringung auf Basis von EU-Vorschriften ermöglichen. Die noch vorhandenen Lücken werden zeitnah geschlossen und die vorliegenden Grundlagen müssen in den nächsten Schritten europäisch harmonisiert werden.
Für die Erzeugung von Wasserstoff durch Wasserelektrolyse ist der Reifegrad des Bestands an technischen Regeln relativ weit fortgeschritten. Allerdings gibt es noch Lücken bei einheitlichen Bewertungskriterien und in der internationalen Harmonisierung. Die anderen Erzeugungsarten, beispielsweise Erzeugung von Wasserstoff durch biologische Fermentation, photosynthetische oder thermochemische Prozesse, stehen noch ganz am Anfang der Entwicklung und es existiert kein entsprechender Normenbestand.
Basierend auf ihrer Verwendung als chemische Produkte existieren eine große Anzahl von Normen und technischen Regeln für flüssigen, tiefkalten Wasserstoff (LH2) und Wasserstoffderivate (z. B. NH3, Methanol, LOHC). Für die Anforderungen zur breiteren Nutzung als Energieträger und -speicher müssen neue Regelwerke erarbeitet werden. Für einen erfolgreichen Markthochlauf bedarf es verstärkter pränormativer Forschung und einer einheitlichen und öffentlich zugänglichen Standardisierung.
Für die Gesamtsystemintegration – das wirtschaftlich effiziente sowie das netzdienliche Zusammenwirken von Strom-, Wärme- und Gasinfrastruktur – kann auf bestehendes Regelwerk zurückgegriffen werden. Das Regelwerk muss allerdings nun erweitert werden, beispielsweise durch die Implementierung einheitlicher Kommunikationsstandards, um einen flüssigen, sektorübergreifenden Datenaustausch zu gewährleisten und die Integration von Produktions- und Nutzungsanlagen von Wasserstoff in das bestehende Energiesystem zu ermöglichen.
Viele kraftwerkstechnische und industrielle Wasserstoffanwendungen sind bereits einsatzfähig und Stand der Technik. Die Mehrheit der bestehenden Normen braucht meistens keine oder kleine Anpassungen, um Sicherheitsanforderungen und andere Einflüsse des Markthochlaufs, wie neue oder verbesserte Technologien, in den Bestand zu integrieren.
Im Bereich der Messtechnik liegt bereits eine Vielzahl an anwendbaren technischen Regelwerken zur Analyse, Messung und Abrechnung vor. Derzeit werden die entsprechenden Analyse-, Messgeräte- und Zählernormen er- bzw. überarbeitet. Auch müssen noch Verfahren zur Kalibrierung, zum Nachweis der Präzision sowie zur Online-Gasanalyse angepasst werden, um den Richtlinien und Vorgaben der Eich- und Messregulatorik gerecht zu werden.
Im Bereich der Mobilität ist der Stand der normativen Erfassung sehr unterschiedlich ausgeprägt.
Für Befüllsysteme existiert bereits eine Vielzahl an Normen, jedoch bedarf es noch einiges an Lücken zu schließen, um alle nötigen Befüllsystemnormen für eine sichere Wasserstoff-Mobilität zu entwickeln.
Im Schiffsverkehr wird das bestehende Regelwerk an DIN-, EN- und ISO-Normen und schiffsbezogene Regelwerke der Binnen- und Seeschifffahrt um die Erweiterung von Wasserstoff und seiner Derivate zur Nutzung als Kraftstoff geprüft, ergänzt und weiterentwickelt. Dabei wird neben der Nutzung als Kraftstoff an Bord auch die Schiff-Land-Schnittstelle und die schiffsseitige Speicherung für den Transport berücksichtigt.
Die Nutzung von Wasserstoff im Straßenverkehr ist normativ gut erfasst, es existieren nur noch wenige Lücken in der Normung und technischen Regelsetzung.
Bei Schienenfahrzeugen gibt es erste technische Regelwerke im elektrotechnischen Bereich. Darüber hinaus wird auf Normen anderer Sektoren zurückgegriffen, weil es sich um Schnittstellentechnologien handelt. Bahnspezifische Anforderungen an Betankung, Speicherung und Sicherheitsaspekte werden aktuell in den Fokus genommen. In der Luftfahrt existieren derzeit kaum Normen und technische Regeln und es besteht in mehreren Bereichen Normungsbedarf, wie zum Beispiel bei der Betankung, den Testverfahren und der Sauberkeit des verwendeten Wasserstoffs.
Für Sonderfahrzeuge kann auf bestehendes Regelwerk zurückgegriffen werden, hier gibt es die Herausforderung konkrete Normungsbedarfe herauszuarbeiten, da die weiteren Entwicklungen aktuell noch unklar sind.
Es gibt bereits eine breite Anzahl an Normen, die es ermöglichen Produkte, die Wasserstoff nutzen, zu zertifizieren. Für die Anlagentechnik und die Erzeugung liegen bereits internationale Standards vor. Auch existiert bereits eine Vielzahl von Zertifizierungsprogrammen, die national angewendet werden können, um die europäischen Gesetzesvorgaben zur Zulassung von Produkten zu erfüllen, bis die entsprechenden europäischen Normen für das Medium Wasserstoff überarbeitet sind. Dennoch gibt es hier noch erhebliche Lücken, die in den kommenden Jahren geschlossen werden müssen, um den Markthochlauf zu beschleunigen und die Zulassung zu standardisieren.
Für sicherheitstechnische Aspekte, einschließlich der Cybersicherheit, ist bereits eine Vielzahl von Regelwerken vorhanden, die Anforderungen für bestimmte Anwendungsfelder festlegen. Durch die neue und breitere Anwendung der Wasserstofftechnologien ergeben sich Ergänzungen und Änderungen der relevanten sicherheitstechnischen Normen und technischen Regeln, u.a. für den betrieblichen Explosionsschutz, die Handhabung von kryogenen Wasserstoff und die Bewertung von Sicherheitskonzepten für Herstellende, Betreibende und Genehmigungsbehörden.
Für stationäre und ortsbewegliche Druckbehälter existiert eine große Anzahl an technischen Regeln, die zum Teil an die neuen Anforderungen eines Massenmarktes angepasst werden muss. Ebenfalls gilt es, neue Technologien normativ zu begleiten und unter Berücksichtigung von Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Technologieoffenheit technische Regeln für einen besseren Marktzugang zu erarbeiten. Im Bereich der Untertage-Gasspeicher kann auf ein bestehendes technisches Regelwerk für den Erdgassektor aufgebaut werden. Es gilt, das Regelwerk entsprechend der Anforderungen für die Wasserstoffanwendung zu erweitern und die untertagegasspeicher-spezifischen Bedingungen zu berücksichtigen.
Das Thema Brennstoffzellen-Energiesysteme ist normativ gut erfasst, viele Normen liegen bereits in einer überarbeiteten Ausgabe vor. Für thermische Kraftanlagen gilt es, das bestehende Regelwerk um die spezifischen Anforderungen, wie z.B. im Bereich der Verbrennungstechnik, für die Wasserstoffanwendung zu erweitern.
Für die leitungsgebundene Versorgung mit Wasserstoff liegt ein nahezu vollständiges Regelwerk vor. Die Lücken, beispielsweise die Anpassung der Betriebsprozesse auf Wasserstoff oder die Harmonisierung und Vorgabe einheitlicher Schulungsinhalte für den Umgang mit dem Medium Wasserstoff für Mitarbeitende, wurden im Rahmen der Normungsroadmap identifiziert und werden nun zeitnah geschlossen. Teile der technischen Regelwerke gehen bereits in die nächste Iteration der Überarbeitung, um den Stand der Technik mit den Erkenntnissen aus der Forschung und Realprojekten weiterzuentwickeln.
Im Bereich der Wärmeversorgung existieren bereits viele Sicherheits- und Produktnormen im Bereich der Gerätebauteile und viele nationale Zertifizierungsprogramme, die es ermöglichen, Technologien in den Markt zu bringen. Für die Gerätetechnik müssen die gängigen Normen auf europäischer Ebene und das Installations- bzw. Anwendungsregelwerk noch angepasst werden.
Die Kernnormen für die Festlegungen der Qualität und Beschaffenheit von Wasserstoff(-gemischen) für Anwendungen liegen vor. Auf nationaler Ebene ebenso für den Transport – wobei diese noch auf die europäische bzw. internationale Ebene gehoben werden müssen, um eine internationale Anschlussfähigkeit zu gewährleisten. Im Bereich Nachweisführung und Nachhaltigkeitsaspekte gibt es viele spezifische Vorgaben, die jedoch noch nicht mit der Regulatorik harmonisiert sind.
Für den Markthochlauf von Wasserstoff wird qualifiziertes Personal benötigt. Das notwendige Wissen kann auf Basis der bestehenden technischen Regelwerke vermittelt werden. Die Qualifikationsanforderungen müssen dafür an Wasserstoff angepasst werden. Wichtig ist hierbei vor allem den historisch gewachsenen und intransparenten Rechtsrahmen entsprechend zu entzerren, um die notwendigen Qualifikationen für das spezifische Arbeitsgebiet klar herauszuarbeiten. Die Anforderungen müssen dabei ausreichend hoch gesetzt werden, ohne Markthemmnisse aufzubauen.
Für metallische Werkstoffe, Komposite und Kunststoffe muss das bestehende technische Regelwerk teilweise für die Nutzung von Wasserstoff überarbeitet werden und identifizierte Lücken geschlossen werden, insbesondere die Definition und Validierung von Prüfverfahren und Messtechnik, und die Beschreibung von Werkstoffverhalten bei Exposition mit Wasserstoff.
Über das Projekt
Das Verbundprojekt „Normungsroadmap Wasserstofftechnologien“ ist eine gemeinsame Initiative des Deutschen Instituts für Normung e. V. (DIN), der Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (DKE), des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW), des Vereins für die Normung und Weiterentwicklung des Bahnwesens e. V. (NWB), des Verbands der Automobilindustrie (VDA), des Vereins Deutscher Ingenieure e. V. (VDI) sowie des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA).