Waterstoftanks testen: zo garanderen we veiligheid, kwaliteit en betrouwbaarheid

Als pionier in de waterstofmarkt beschikt Kiwa over jarenlange ervaring met testen, inspecteren en certificeren van waterstoftoepassingen. In Kiwa’s unieke waterstoflaboratorium in Apeldoorn, een van de weinige in Europa, worden onder strikte veiligheidsvoorwaarden tests uitgevoerd met waterstof onder hoge druk, variabele temperaturen en realistische gebruiksomstandigheden. Daarmee biedt Kiwa niet alleen zekerheid over kwaliteit en veiligheid, maar ook toegang tot hoogwaardige technische kennis en innovatiekracht.

Hoge druk, hoge eisen

Waterstof heeft specifieke eigenschappen: het heeft een lage energiedichtheid en relatief kleine moleculen. Daarom wordt het sterk samengeperst, vaak tot 700 bar, om het bruikbaar op te slaan. Dit stelt hoge eisen aan de constructie van waterstoftanks. Ze moeten:

• Sterk genoeg zijn om deze druk langdurig te weerstaan
• Lekdicht blijven, ondanks de relatief kleine waterstofmoleculen
• Bestand zijn tegen temperatuurschommelingen en andere externe invloeden.

Bij composiettanks van het zogenaamde ‘type IV’, vaak gebruikt in voertuigen, bestaat de tank uit een kunststof liner en een omhulsel van vezelversterkt materiaal. Dit moet niet alleen sterk en gasdicht zijn, maar ook flexibel genoeg om interne drukverschillen op te vangen.

Levensduur en belasting

Volledige gasdichtheid bestaat helaas niet. In alle tanks is sprake van permeatie: het langzaam ontsnappen van hele kleine hoeveelheden waterstof door de liner heen. De mate van permeatie hangt af van het gebruikte materiaal en de omstandigheden. Dit wordt nauwkeurig getest zodat zeker is dat de permeatie binnen de gestelde normen blijft. Ook wordt een waterstoftank tijdens het gebruik blootgesteld aan mechanische spanningen, temperatuurveranderingen en materiaalveroudering. Zeker bij snelle tankbeurten, zoals bij voertuigen, komt hier veel dynamiek bij kijken. Daarom worden tanks getest op:

• Drukcycli (bijvoorbeeld 30.000 keer van lage naar hoge druk)
• Extreme temperaturen (tussen -40°C en +85°C)
• Mechanische invloeden zoals vallen, schokken of blootstelling aan chemicaliën
• Kunstmatige beschadigingen

Testen met waterstofgas

Sommige normen schrijven ook testen met waterstof zelf voor, om de daadwerkelijke performance te meten. Dit gebeurt onder werkdruk en gedurende een langere periode, soms wel vier weken. Daarnaast wordt de waterstoftank meermaals gevuld met gekoeld waterstof (tot -40°C) om realistische tankscenario’s na te bootsen. Slechts een beperkt aantal laboratoria wereldwijd, waaronder dat van Kiwa, beschikt over de benodigde faciliteiten en expertise om dit soort tests uit te voeren, zeker voor grote tanks (tot 700 liter en 700 bar).

Impact- en vuurtesten

Veiligheid staat voorop. Daarom worden tanks ook getest op hun gedrag bij ongevallen. Denk aan:

• Vuurtesten, waarbij de tank 12 minuten wordt blootgesteld aan een vlam van minimaal 800°C. De tank mag niet exploderen en moet veilig leeglopen via de ingebouwde veiligheidsventielen.
• Schiettesten, waarbij de tank wordt beschoten met een vuurwapen. Ook hier geldt: geen ontploffing, gecontroleerde drukontlasting.

Certificering en kwaliteitsborging

Pas als een tank alle vereiste tests doorstaat, komt certificering in beeld. Hierbij spelen normen, marktregio en toepassing een grote rol:

• Voor voertuigen in Europa is UN ECE R134 en regulering EU 2021/535 van toepassing, met toezicht door een nationale instantie zoals RDW.
• Voor transporttoepassingen gelden andere regels (zoals TPED/ADR), waarbij een onafhankelijke instantie zoals Kiwa als Notified Body optreedt.

Maar ook na certificering blijft kwaliteitscontrole belangrijk. Kiwa voert periodieke audits uit bij fabrikanten, controleert productiebatches via steekproeven (burst tests, cyclustests) en beoordeelt het kwaliteitsmanagementsysteem.

Blijvend in ontwikkeling

De waterstofmarkt is volop in beweging. Nieuwe toepassingen, verbeterde materialen en technologische innovaties zorgen voor een constante leercurve. Kiwa volgt deze ontwikkelingen op de voet en werkt actief mee aan de totstandkoming van nieuwe internationale standaarden. Zo zorgen we ervoor dat veiligheid, kwaliteit en innovatie hand in hand blijven gaan, vandaag én in de toekomst.

Meer info?

Wilt u meer weten over hoe Kiwa uw organisatie kan ondersteunen bij het testen en certificeren van waterstoftanks of -componenten? Neem gerust contact met ons op. Onze experts denken graag met u mee.