E DIN IEC 62282-3-1 (VDE 0130-3-1):2010-05

Brennstoffzellentechnologien -

Teil 3-1: Stationäre Brennstoffzellen-Energiesysteme - Sicherheit (IEC 105/251/CD:2009)

Dieser Teil der IEC 62282 stellt eine Produktsicherheitsnorm dar, anwendbar für die Konformitätsbewertung nach IEC-Leitfaden 104:1997, ISO/IEC-Leitfaden 51:1999 und ISO/IEC-Leitfaden 7:1994. Diese Norm gilt für stationäre, fabrikgefertigte komplette Brennstoffzellen-Energiesysteme oder für Brennstoffzellen-Energiesysteme, die vor Ort aus fabrikgefertigten integrierten Baugruppen zusammengefügt werden. Diese Brennstoffzellen-Energiesysteme erzeugen Strom durch elektrochemische Reaktionen. Diese Norm gilt für
- Systeme, die dafür vorgesehen sind direkt oder mittels eines Schalters an das elektrische Netz oder an ein elektrisches Inselnetz angeschlossen zu werden;
- Systeme, die Wechsel- (AC-) oder Gleichstrom (DC-) abgeben;
- Systeme mit und ohne Wärmerückgewinnung;
- Systeme zum Betrieb mit folgenden zugeführten Brennstoffen:
a) Erdgas und andere methanreiche Gase aus erneuerbaren (Biomasse) oder fossilen Brennstoffquellen, z. B. Deponiegas, Biogas, Grubengas;
b) Brennstoffe aus der Ölraffinierung, z. B. Diesel, Benzin, Kerosin und Flüssiggase wie Propan und Butan;
c) Alkohole, Ester, Äther, Aldehyde, Ketone, Fischer-Tropsch-Brennstoffe and andere geeignete wasserstoffreiche organische Verbindungen aus erneuerbaren (Biomasse) oder fossilen Brennstoffquellen, z. B. Methanol, Ethanol, Dimethylester, Biodiesel;
d) Wasserstoff, wasserstoffenthaltende Gasgemische, z. B. Synthesegas, Stadtgas.
Diese Norm gilt nicht für:
- portable Brennstoffzellen-Energiesysteme;
- Brennstoffzellen-Energiesysteme zu Antriebszwecken.
Bild 1 Stationäres Brennstoffzellen-Energiesystem zeigt ein typisches stationäres Brennstoffzellen-Energiesystem.
Bild 1 - Stationäres Brennstoffzellen-Energiesystem
Die allgemeine Auslegung des Energiesystems im Sinne dieser Norm stellt eine Anordnung integrierter Systeme dar, um, soweit erforderlich, bestimmte nachfolgend aufgeführte Funktionen zu erfüllen:
- Brennstoffaufbereitungssystem: katalytischer oder chemischer Reaktionsapparat mit zugeordnetem(n) Wärmetauscher und Regeleinrichtungen, um den Brennstoff zur Nutzung innerhalb einer Brennstoffzelle aufzubereiten.
- Oxidationsmittelaufbereitungssystem: das System, das den Oxidationsmittelstrom zur Nutzung innerhalb des Brennstoffzellen-Energiesystems misst, konditioniert, verarbeitet und ggf. unter Überdruck setzt.
- Wärmemanagementsystem: sorgt für Kühlung sowie Wärmeableitung, um das thermische Gleichgewicht innerhalb des Brennstoffzellen-Energiesystems zu gewährleisten und kann der Rückgewinnung überschüssiger Wärme dienen sowie die Wärmeversorgung während der Startphase unterstützen.
- Wasseraufbereitungssystem: dient der Behandlung und Reinigung von zurückgewonnenem oder zugeführtem Wasser zur Nutzung innerhalb des Brennstoffzellen-Energiesystems.
- Leistungsregelungssystem: Ausrüstung zur Anpassung des produzierten elektrischen Stromes an die vom Hersteller vorgegebenen Anforderungen.
- Automatisches Regelungssystem: System aus Sensoren, Aktoren, Ventilen, Schaltern und Logikbauteilen, das die Betriebsdaten des Brennstoffzellen-Energiesystems ohne manuellen Eingriff innerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Grenzwerte hält.
- Belüftungssystem: System, das das Gehäuse des Brennstoffzellen-Energiesystems durch Einsatz mechanischer Einrichtungen mit Luft versorgt.
- Brennstoffzellenmodul: Baugruppe aus einem oder mehreren Brennstoffzellenstack(s), elektrischen Verbindungen für die von den Stacks gelieferte Leistung sowie Mitteln für die Überwachung und/oder Regelung.
- Brennstoffzellenstack: Baugruppe bestehend aus Zellen, Separatoren, Kühlplatten, Sammelleitungen und unterstützenden Strukturen, die auf elektrochemischem Weg typischerweise wasserstoffreiches Gas und Luft in Gleichstrom (DC), Wärme, Wasser und weitere Nebenprodukte umwandelt.
- Integrierter Energiespeicher: integrierte Energiequelle zum Zweck der Unterstützung oder Ergänzung des Brennstoffzellenmoduls bei der Lieferung von Energie an interne oder externe Lasten.
Diese Norm ist anwendbar auf stationäre Brennstoffzellen-Energiesysteme innerhalb und außerhalb geschlossener Räume im kommerziellen, industriellen und häuslichen Einsatz in nicht-explosionsgefährdeten Bereichen (Bereiche ohne Zoneneinteilung). Diese Norm befasst sich mit allen signifikanten Gefährdungen, gefahrbringenden Situationen und Ereignissen, mit Ausnahme derjenigen, die mit Umgebungsbedingungen zusammenhängen (Aufstellungsbedingungen), die für Brennstoffzellen-Energiesysteme erheblich sind, sofern sie bestimmungsgemäß und in der Weise und unter den Bedingungen betrieben werden, für die sie vom Hersteller vorgesehen sind. Diese Norm befasst sich ausschließlich mit Umständen, aus denen sich Gefährdungen einerseits für Personen und andererseits Schäden außerhalb des Brennstoffzellensystems ergeben können. Schutz vor internen Beschädigungen des Brennstoffzellensystems wird in dieser Norm nicht berücksichtigt, sofern diese nicht zu Gefährdungen außerhalb des Brennstoffzellensystems führen. Es ist nicht beabsichtigt, durch die Anforderungen dieser Norm den Fortschritt zu hemmen. Sofern Brennstoffe, Werkstoffe, Auslegungen oder Konstruktionen betrachtet werden, die nicht speziell in dieser Norm behandelt werden, sind diese Alternativen hinsichtlich ihrer Eignung zu bewerten, um ein gleichwertiges Maß an Sicherheit und Leistung, verglichen mit den in dieser Norm dargestellten, zu gewährleisten.
Zuständig ist das K 384 „Brennstoffzellen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.

Gegenüber DIN EN 62282-3-1 (VDE 0130-301):2008-02 wurden folgende Änderungen vorgenommen:
Anforderungen in 4.7 Elektrische Sicherheit, 5.4 Dichtigkeitsprüfungen und 5.5 Festigkeitsprüfungen an den Stand der Technik angepasst.