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1 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner 105. Tagung (20. bis 29. April 2022) nach Prüfung eines Vorschlags des Unterausschusses "Carriage of Cargoes and Containers" auf seiner siebten Tagung in Anerkennung der Bedeutung der Bereitstellung von Kriterien für die Anordnung und den Einbau von Brennstoffzellenanlagen an Bord von Schiffen, um mindestens das gleiche Sicherheits- und Zuverlässigkeitsniveau wie bei neuen und vergleichbaren, konventionellen, mit Ölbrennstoff angetriebenen Haupt- und Hilfsmaschinenanlagen zu gewährleisten, die in der Anlage wiedergegebenen Vorläufigen Richtlinien für die Sicherheit von Schiffen, die Brennstoffzellenanlagen verwenden angenommen.

2 Die Mitgliedstaaten werden aufgefordert, die Vorläufigen Richtlinien den Schiffbauern, Herstellern, Schiffseignern, Schiffsmanagern, Kapitänen und Schiffsbesatzungen, Bareboat-Charterern sowie allen anderen Beteiligten zur Kenntnis zu bringen.

3 Die Mitgliedstaaten werden aufgefordert, der Organisation ihre Erfahrungen mit der Anwendung dieser Vorläufigen Richtlinien mitzuteilen, damit der Ausschuss sie einer regelmäßigen Überprüfung unterziehen kann.

***

Anlage

Vorläufige Richtlinien für die Sicherheit von Schiffen, die Brennstoffzellenanlagen verwenden

Einleitung

Diese Vorläufigen Richtlinien wurden entwickelt, um internationale Normen für Schiffe, die Brennstoffzellenanlagen verwenden, zur Verfügung zu stellen. Das Ziel dieser Vorläufigen Richtlinien ist es, Kriterien für die Anordnung und den Einbau von Brennstoffzellenanlagen bereitzustellen, die mindestens das gleiche Sicherheits- und Zuverlässigkeitsniveau aufweisen wie neue und vergleichbare, konventionelle, mit Ölbrennstoff angetriebene Haupt- und Hilfsmaschinenanlagen, unabhängig vom spezifischen Brennstoffzellen-Typ und Brennstoff. Je nach verwendetem Brennstoff gelten zusätzlich zu diesen Vorläufigen Richtlinien weitere Regeln (z.B. IGF-Code, Teil A) und Bestimmungen (z.B. Vorläufige Richtlinien für die Sicherheit von Schiffen, die Methyl-/Ethylalkohol als Brennstoff verwenden). Bestimmte Brennstoffzellenanlagen verwenden ein Verfahren der Brennstoffreformierung, um einen reformierten Brennstoff für die Verwendung in der Brennstoffzelle hervorzubringen. Diese Vorläufigen Richtlinien sind nicht dafür vorgesehen, die Lagerung von reformierten Brennstoffen zu behandeln.

1 Allgemeines

1.1 Anwendungsbereich

Soweit nicht ausdrücklich etwas anderes bestimmt ist, gelten diese Vorläufigen Richtlinien für Schiffe, auf die Teil G des Kapitels II-1 SOLAS anzuwenden ist.

1.2 Zielsetzung

Das Ziel dieser Vorläufigen Richtlinien ist die sichere und zuverlässige Bereitstellung von elektrischer und/oder thermischer Energie durch den Einsatz der Brennstoffzellen-Technologie.

1.3 Funktionale Anforderungen

Diese Vorläufigen Richtlinien stehen in Zusammenhang mit den Zielen und funktionalen Anforderungen des IGF-Codes. Insbesondere gilt das Folgende:

1. Die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Stabilität der Systeme müssen unabhängig vom spezifischen Brennstoffzellen-Typ und Brennstoff denjenigen gleichwertig sein, die mit neuen und vergleichbaren, konventionellen, mit Ölbrennstoff angetriebenen Haupt- und Hilfsmaschinenanlagen erreicht werden.
2. Die Wahrscheinlichkeit und die Folgewirkungen von mit Brennstoff verbundenen Gefahren sind durch Anordnung und Systementwurf, wie beispielsweise Lüftung, Erkennung und Schutzaktionen, auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Im Fall einer Gasleckage oder eines Versagens der risikoverringernden Maßnahmen müssen notwendige Schutzaktionen eingeleitet werden.
3. Die Entwurfsphilosophie muss sicherstellen, dass risikoverringernde Maßnahmen und Schutzaktionen für die Brennstoffzellenanlagen nicht zu einem unzulässigen Leistungsverlust führen.
4. Gefährdete Bereiche sind, so weit wie praktisch durchführbar, zu beschränken, um das mögliche Risiko zu minimieren, das die Sicherheit des Schiffes, der Personen an Bord und der Einrichtungen beeinträchtigen könnte.
5. In gefährdeten Bereichen installierte Einrichtungen sind auf diejenigen zu beschränken, die für betriebliche Zwecke erforderlich sind, und sie müssen angemessen und sachgerecht zertifiziert sein.
6. Brennstoffzellenräume müssen so gestaltet sein, dass eine unbeabsichtigte Ansammlung von explosiven, entzündbaren oder giftigen Gaskonzentrationen verhindert wird.
7. Systembestandteile müssen gegen äußere Beschädigungen geschützt sein.
8. Zündquellen in gefährdeten Bereichen sind zu minimieren, um die Wahrscheinlichkeit von Explosionen herabzusetzen.
9. Es müssen Rohrleitungssysteme und Überdruckentlastungs-Einrichtungen vorgesehen sein, die von geeignetem Entwurf, geeigneter Konstruktion und Installation für ihren vorgesehenen Einsatz sind.
10. Maschinenanlagen, Systeme und Zubehörteile müssen so entworfen, gebaut und installiert sein und so betrieben, gewartet und geschützt werden, dass ein sicherer und zuverlässiger Betrieb sichergestellt ist.
11. Brennstoffzellenräume müssen derart eingerichtet und angeordnet sein, dass ein Brand oder eine Explosion nicht zu einem unzulässigen Leistungsverlust führen oder Einrichtungen in anderen Abteilungen funktionsunfähig machen.
12. Es müssen geeignete Kontroll-, Alarm-, Überwachungs- und Abschalt-Systeme vorgesehen sein, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb sicherzustellen.
13. Es muss ein fest eingebautes Leckage-Spürsystem angeordnet sein, das für alle betroffenen Räume und Bereiche geeignet ist.
14. Es müssen Maßnahmen für Brandentdeckung, Brandschutz und Feuerlöschung vorgesehen sein, die für die betreffenden Gefahren geeignet sind.
15. Inbetriebnahme, Probeläufe und Instandhaltung von Brennstoffsystemen und Gasnutzungs-Maschinenanlagen müssen die Zielsetzung hinsichtlich Sicherheit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erfüllen.
16. Die technische Dokumentation muss eine Beurteilung der Übereinstimmung des Systems und seiner Bestandteile mit den anwendbaren Vorschriften, Richtlinien, angewendeten Entwurfsnormen und den Grundsätzen bezüglich Sicherheit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit und Zuverlässigkeit ermöglichen.
17. Ein einziger Fehler in einem technischen System oder Bestandteil darf nicht zu einer unsicheren oder unzuverlässigen Situation führen.
18. Für Betrieb, Überprüfung und Instandhaltung muss ein sicherer Zugang zur Verfügung stehen.

1.4 Begriffsbestimmungen

Für die Zwecke dieser Vorläufigen Richtlinien haben die verwendeten Begriffe die in den folgenden Absätzen definierte Bedeutung. Nicht definierte Begriffe haben die gleiche Bedeutung wie in Kapitel II-2 SOLAS und im IGF-Code.

1. Abgas ist das Abgas aus dem Reformer oder von der Anodenseite der Brennstoffzelle.
2. Abluft ist die Abluft von der Kathodenseite der Brennstoffzelle.
3. Brennstoffzelle ist eine elektrische Energiequelle, bei der die chemische Energie eines Brennstoffzellen-Brennstoffs durch elektrochemische Oxidation direkt in elektrische und thermische Energie umgewandelt wird.
4. Brennstoffzellensystem ist die Gruppe von Komponenten, die Brennstoff oder gefährliche Dämpfe enthalten können, Brennstoffzelle(n), Brennstoffreformer, sofern vorhanden, und zugehörige Rohrleitungssysteme.
5. Brennstoffzellenanlage ist das Brennstoffzellensystem und andere Komponenten sowie Systeme, die für die Stromversorgung des Schiffes erforderlich sind. Sie kann auch Hilfssysteme für den Betrieb der Brennstoffzelle umfassen.
6. Brennstoffzellenraum ist ein Raum oder eine Umschließung, in dem oder in der sich Brennstoffzellensysteme oder Teile von Brennstoffzellensystemen befinden.
7. Brennstoffzellenstapel bezeichnet die Anordnung von Zellen, Separatoren, Kühlplatten, Anschlussstationen und einer tragenden Struktur, die in der Regel wasserstoffreiches Gas und Luft-Reaktionspartner elektrochemisch in Gleichstrom, Wärme und andere Reaktionsprodukte umwandelt.
8. Brennstoffreformer ist die Gesamtheit aller zugehörigen Brennstoff-Reformierungseinrichtungen zur Verarbeitung gasförmiger oder flüssiger Primärbrennstoffe zu reformiertem Brennstoff für die Verwendung in Brennstoffzellen.
9. LEL ist die untere Explosionsgrenze (lower explosive limit, LEL), die im Rahmen dieser Vorläufigen Richtlinien mit der unteren Zündgrenze (lower flammable limit, LFL) identisch ist und für Wasserstoff 4,0 Volumenprozent beträgt. ¹⁾
10. Reformierter Brennstoff ist Wasserstoff oder wasserstoffreiches Gas, das im Brennstoffreformer erzeugt wird.
11. Primärbrennstoff ist der Brennstoff, der dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird.
12. Prozessluft ist die Luft, die dem Reformer und/oder der Kathodenseite der Brennstoffzelle zugeführt wird.
13. Belüftungsluft ist die Luft, die zur Belüftung des Brennstoffzellenraums verwendet wird.

1.5 Alternative Ausführung

1.5.1 Diese Vorläufigen Richtlinien enthalten funktionale Anforderungen für alle Einrichtungen und Anordnungen im Zusammenhang mit der Verwendung von Brennstoffzellen-Technologie.

1.5.2 Einrichtungen und Anordnungen von Brennstoffzellensystemen können von den in diesen Vorläufigen Richtlinien beschriebenen abweichen, sofern diese Einrichtungen und Anordnungen dem Zweck der betreffenden Zielsetzung und den betreffenden funktionalen Anforderungen gerecht werden und ein gleichwertiges Sicherheitsniveau der maßgeblichen Abschnitte bieten.

1.5.3 Die Gleichwertigkeit der alternativen Ausführung muss, wie nach Regel II-1/55 SOLAS vorgegeben, nachgewiesen und von der Verwaltung zugelassen werden. Die Verwaltung darf jedoch betriebliche Methoden oder Verfahren nicht zulassen, die als eine Alternative zu einem (einer) bestimmten Fitting, Werkstoff, Vorrichtung, Gerät, Einrichtungsteil oder Baumuster davon anzuwenden sind, die durch diese Vorläufigen Richtlinien vorgeschrieben sind.

2 Konstruktionsprinzipien für Brennstoffzellenanlagen

2.1 Brennstoffzellenräume

2.1.1 Brennstoffzellen-Raumkonzept:

1. Um die Wahrscheinlichkeit einer Gasexplosion in einem Brennstoffzellenraum zu minimieren, muss dieser die Anforderungen dieses Abschnitts oder eines gleichwertigen Sicherheitskonzepts erfüllen.
2. Das Brennstoffzellen-Raumkonzept ist so ausgelegt, dass die Gefahren unter normalen Bedingungen auf ein ungefährliches Maß reduziert werden, unter bestimmten anormalen Bedingungen jedoch gefährlich werden können.
3. Einrichtungsgeschützte Brennstoffzellenräume - Zoneneinteilung gemäß 4.2.2: Solche Brennstoffzellenräume gelten als gefährdeter Bereich der Zone 1 und alle elektrischen Einrichtungen müssen für Zone 1 zertifiziert sein. Der Brennstoffzellenstapel selbst gilt nicht als Zündquelle, wenn die Oberflächentemperatur des Stapels unter allen Betriebsbedingungen unter 300 °C ²⁾ gehalten wird, und das Brennstoffzellensystem muss in der Lage sein, den Brennstoffzellenstapel unter allen Last- und Betriebsbedingungen sofort zu isolieren und spannungsfrei zu machen (siehe auch Tabelle 2).
4. In besonderen Fällen, in denen die Verwaltung die präskriptive Zoneneinteilung für ungeeignet hält, muss die Zoneneinteilung nach IEC 60079-10-1:2020 gemäß 4.2.1 unter Berücksichtigung der folgenden Anleitung angewendet werden: Alle elektrischen Einrichtungen müssen der sich daraus ergebenden Zoneneinteilung entsprechen.
5. In besonderen Fällen, in denen die Verwaltung die Inertisierung gemäß 2.3.3 akzeptiert, muss die folgende Anleitung berücksichtigt werden: Da Zündgefahren durch Inertisierung gemindert werden, ist eine sofortige (Not-)Abschaltung der Brennstoffzufuhr im Falle, dass eine Leckage gefunden wird, nicht erforderlich. Im Falle, dass eine Leckage gefunden wird, muss eine automatische Umschaltung auf die anderen Energieversorgungssysteme erfolgen und eine kontrollierte Abschaltung der Brennstoffzelle und des betroffenen Brennstoffversorgungssystems eingeleitet werden, um dadurch Schäden am Brennstoffzellensystem zu vermeiden.

2.1.2 Der Entwurf von Brennstoffzellensystemen muss den Industrienormen entsprechen, die den von der Organisation akzeptierten Normen mindestens gleichwertig sind. ³⁾

2.2 Anordnung und Zugang

2.2.1 Brennstoffzellenanlagen müssen für den automatischen Betrieb ausgelegt und mit allen für den sicheren Betrieb des Systems erforderlichen Überwachungs- und Regelungseinrichtungen ausgestattet sein.

2.2.2 Es muss möglich sein, das Brennstoffzellensystem von einer leicht zugänglichen Stelle außerhalb der Brennstoffzellenräume abzuschalten.

2.2.3 Es müssen Mittel zur sicheren Entfernung des Primärbrennstoffs und des reformierten Brennstoffs aus dem Brennstoffzellensystem vorhanden sein.

2.2.4 Es müssen Einrichtungen vorhanden sein, um eine Brennstoffzellenanlage in einen sicheren Zustand für Instandhaltung und Abschaltung zu versetzen.

2.2.5 Hilfssysteme des Brennstoffzellensystems, bei denen Primärbrennstoff oder reformierter Brennstoff direkt in ein Systemmittel (z.B. Kühlwasser) austreten kann, müssen mit geeigneten Absaug- und Erkennungsvorrichtungen ausgestattet sein, die so nahe wie möglich nach dem Mittelaustritt aus dem System angebracht sind, um eine Gasausbreitung zu verhindern. Gas, das aus den Mitteln des Hilfssystems abgesaugt wird, muss an einem sicheren Ort auf dem freien Deck abgeleitet werden.

2.2.6 Die Reformierungseinrichtung kann, sofern vorhanden, ein integrierter Teil der Brennstoffzelle sein oder als unabhängige Einheit mit einer an die Brennstoffzelle(n) angeschlossenen Leitung für reformierten Brennstoff angeordnet sein.

2.2.7 Die Begrenzungen des Brennstoffzellenraums müssen gegenüber anderen geschlossenen Räumen im Schiff gasdicht sein.

2.2.8 Brennstoffzellenräume müssen außerhalb von Unterkunftsräumen, Wirtschaftsräumen, Maschinenräumen der Kategorie A und Kontrollstationen angeordnet sein.

2.2.9 Brennstoffzellenräume müssen so konstruiert sein, dass Brennstoffleckagen sicher aufgefangen werden, und sie müssen mit geeigneten Leckage-Spürsystemen ausgestattet und so angeordnet sein, dass die Ansammlung von wasserstoffreichem Gas ⁴⁾ vermieden wird, indem sie eine einfache geometrische Form und keine behindernden Strukturen im oberen Teil aufweisen.

2.2.10 Brennstoffzellenräume, die Brennstoffreformer enthalten, müssen ebenfalls die für den Primärbrennstoff geltenden Anforderungen erfüllen.

2.2.11 Wenn ein unabhängiger und direkter Zugang zu den Brennstoffzellenräumen vom freien Deck aus nicht möglich ist, muss der Zugang zu den Brennstoffzellenräumen durch eine Gasschleuse erfolgen.

2.2.12 Eine Gasschleuse ist nicht erforderlich, wenn geeignete technische Vorkehrungen getroffen werden, sodass der Zugang zu dem Raum nicht erforderlich und nicht möglich ist, bevor die darin befindliche Einrichtung sicher abgeschaltet, vom Brennstoffsystem isoliert und von Leckagen befreit ist und die Gasfreiheit der Innenatmosphäre bestätigt ist.

2.2.13 Diese Vorkehrungen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, dass:

1. Alle für den sicheren Betrieb und das Gasfreimachen der Einrichtung und des Raums erforderlichen Bedienelemente für eine Fernsteuerung von außerhalb des Raums vorhanden sein müssen;
2. alle für den sicheren Betrieb und das Gasfreimachen erforderlichen Parameter fernüberwacht und Alarme ausgelöst werden müssen;
3. die Raumöffnungen mit einer Verriegelung ausgestattet sein müssen, die den Betrieb bei geöffnetem Raum verhindert;
4. die Räume mit geeigneten Auffang- und Ablassvorrichtungen für austretenden Brennstoff ausgestattet sein müssen, die von außerhalb des Raumes bedient werden; und
5. Vorkehrungen getroffen werden müssen, dass die Brennstoffeinrichtung im Inneren vom Brennstoffsystem getrennt, der Brennstoff abgelassen und für Instandhaltungsarbeiten sicher gespült werden kann.

2.3 Atmosphärische Überwachung von Brennstoffzellenräumen

2.3.1 Allgemeines

Der Schutz der Brennstoffzellenräume durch eine äußere Begrenzung, die die Komponenten umschließt, bei denen eine Brennstoffeinspeisung erfolgt, kann durch Belüftung oder Inertisierung erreicht werden. Diese Verfahren müssen gleichermaßen zulässig sein, um die Sicherheit des Raums zu gewährleisten.

2.3.2 Lüftung von Brennstoffzellenräumen

2.3.2.1 Brennstoffzellenräume müssen mit einem wirksamen mechanischen Belüftungssystem ausgestattet sein, um den Unterdruck im gesamten Raum unter Berücksichtigung der Dichte der möglicherweise austretenden Brennstoffgase aufrechtzuerhalten.

2.3.2.2 Bei Brennstoffzellenräumen auf freien Decks kann eine Überdrucklüftung in Betracht gezogen werden.

2.3.2.3 Die Lüftungsrate in Brennstoffzellenräumen muss ausreichen, um die durchschnittliche Gas-/Dampfkonzentration in allen höchstwahrscheinlichen Leckage-Szenarien aufgrund von technischen Störungen unter 25 % der LEL zu verdünnen.

2.3.2.4 Jegliche für die Lüftung von Brennstoffzellenräumen verwendeten Kanäle dürfen keinen anderen Raum versorgen.

2.3.2.5 Belüftungskanäle von Räumen, die Rohrleitungen für reformierten Brennstoff oder Freisetzungsquellen enthalten, müssen so ausgelegt und angeordnet sein, dass jede Möglichkeit einer Gasansammlung vermieden wird.

2.3.2.6 Für die Lüftung des Brennstoffzellenraums müssen zwei oder mehr Lüfter installiert sein, die bei Ausfall eines Lüfters eine 100-prozentige Redundanz bieten. Außerdem müssen 100 % der Lüftungsleistung durch die Notstromquelle bereitgestellt werden.

2.3.2.7 Für den Fall, dass ein Lüfter ausfällt, muss eine automatische Umschaltung auf einen anderen Lüfter vorgesehen sein und durch einen Alarm angezeigt werden.

2.3.2.8 Bei Ausfall der Lüftung oder Verlust des Unterdrucks im Brennstoffzellenraum muss das Brennstoffzellensystem eine automatische, kontrollierte Abschaltung der Brennstoffzelle und Isolierung der Brennstoffversorgung vornehmen.

2.3.2.9 Belüftung aus Eintrittsöffnungen für Brennstoffzellenräume muss aus Bereichen stammen, die - ohne die betrachtete Eintrittsöffnung - nicht gefährdet sein würden.

2.3.2.10 Belüftung aus Eintrittsöffnungen für nicht gefährdete geschlossene Räume muss aus nicht gefährdeten Bereichen erfolgen, die mindestens 1,5 m von den Begrenzungen jedes gefährdeten Bereichs entfernt sind.

2.3.2.11 Lüftungsaustrittsöffnungen von Brennstoffzellenräumen müssen in einem freien Bereich angeordnet sein, der - ohne die betrachtete Austrittsöffnung - von gleicher oder geringerer Gefährdung als der belüftete Raum sein würde.

2.3.3 Inertisierung von Brennstoffzellenräumen zu Brandschutzzwecken

2.3.3.1 Inertisierung muss für die Atmosphärenkontrolle der Brennstoffzellenräume unter der Voraussetzung von Folgendem akzeptiert werden:

1. Der Schutz durch Inertisierung ist nur akzeptabel, wenn ein Brennstoffzellenraum während der Inertisierung oder im inertisierten Zustand nicht betreten werden kann, und die Abdichtungsvorrichtungen müssen sicherstellen, dass das Austreten von Inertgas in angrenzende Räume verhindert wird;
2. das Inertisierungssystem entspricht Kapitel 15 des Internationalen Codes für Brandsicherheitssysteme (FSS-Code) und den Absätzen 6.13 und 6.14 des IGF-Codes;
3. der Druck des Inertisierungsmittels muss stets positiv gehalten und überwacht werden;
4. jede Druckänderung, die auf eine Undichtigkeit der äußeren Begrenzung des Brennstoffzellenraums nach außen oder auf eine Undichtigkeit der Begrenzung zu einem Raum, in dem Brennstoff fließt (z.B. Brennstoffzellenstapel, Reformer), hinweist, muss eine kontrollierte Abschaltung der Brennstoffzufuhr auslösen;
5. der Brennstoffzellenraum muss mit einer mechanischen Lüftung ausgestattet sein, um das Inertisierungsmittel zu evakuieren, nachdem eine Inertisierungsfreisetzung eingeleitet worden ist;
6. der Zugang zum inertisierten Brennstoffzellenraum darf nur möglich sein, wenn der Raum vollständig mit Frischluft belüftet ist und die Brennstoffzufuhr unterbrochen und drucklos gemacht oder gespült worden ist; und
7. das Inertisierungssystem darf bei laufender Instandhaltung oder Überprüfung nicht funktionsfähig sein.

2.4 Werkstoffe

2.4.1 Die Werkstoffe in der Brennstoffzellenanlage müssen für die vorgesehene Anwendung geeignet sein und den anerkannten Normen entsprechen.

2.4.2 Die Verwendung von brennbaren Werkstoffen im Brennstoffzellensystem muss auf ein Minimum beschränkt sein.

2.5 Rohrleitungsanordnung für ein Brennstoffzellensystem

Für alle Leitungen, die Wasserstoff oder reformierten Brennstoff für Brennstoffzellensysteme enthalten, gilt, sofern sie eingebaut sind, Folgendes:

1. Sie dürfen nicht durch geschlossene Räume außerhalb von Brennstoffzellenräumen geführt werden;
2. sie müssen so weit wie möglich voll durchgeschweißt sein;
3. sie müssen so angeordnet sein, dass die Anzahl der Verbindungen möglichst gering ist; und
4. sie müssen fest eingebaute Wasserstoff-Spürgeräte verwenden, die in der Lage sind, ein Wasserstoffleck an Stellen aufzuspüren, an denen Wasserstoff austreten kann, z.B. an Ventilen, Flanschen und Dichtungen.

2.6 Abgas und Abluft

Abgase und Abluft von Brennstoffzellensystemen dürfen nicht mit anderen Lüftungen kombiniert werden, mit Ausnahme von Lüftung für Brennstoffzellenräume, und sie müssen an einen sicheren Ort im Freien geleitet werden.

3 Brandsicherheit

3.1 Allgemeine Bestimmungen zu Brand- und Explosionssicherheit

Brennstoffzellenräume müssen so gestaltet sein, dass sie eine geometrische Form aufweisen, die die Ansammlung von Gasen oder die Bildung von Gasblasen minimiert.

1. Der Brennstoffzellenraum muss für Brandschutzzwecke als Maschinenraum der Kategorie A gemäß Kapitel II-2 SOLAS angesehen werden.
2. Ein Brennstoffzellenraum muss durch Trennflächen der Klasse "A-60" begrenzt sein. Wird dies als nicht durchführbar erachtet, kann eine Verwaltung alternative Begrenzungsentwürfe genehmigen, die ein gleichwertiges Sicherheitsniveau bieten.
3. Das Feuerlöschsystem muss für den Einsatz mit dem jeweiligen Brennstoff und der Brennstoffzellen-Technologie geeignet sein. Die Verwaltungen können alternative Brandsicherheitsmaßnahmen zulassen, wenn die Gleichwertigkeit der Maßnahme durch eine Risikobewertung unter Berücksichtigung der Eigenschaften der zu verwendenden Brennstoffe nachgewiesen wird.
4. Es muss ein fest eingebautes Feuermelde- und Feueranzeigesystem vorhanden sein, das dem FSS-Code entspricht.
5. Die Art und Anordnung des Feuermeldesystems muss unter Berücksichtigung der Brennstoffe und brennbaren Gase, die in Brennstoffzellenanlagen vorhanden sein können, ausgewählt werden.
6. Brennstoffzellenräume müssen mit geeigneten ⁵⁾ Feuermeldern ausgestattet sein. Rauchmelder allein werden nicht als ausreichend erachtet, um ein Feuer schnell zu erkennen, wenn gasförmige Brennstoffe verwendet werden.

3.2 Brand- und Explosionsschutz

3.2.1 Brennstoffzellenräume, die durch ein einziges Schott getrennt sind, müssen eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um den Auswirkungen einer lokalen Gasexplosion in einem der beiden Räume standzuhalten, ohne die Unversehrtheit des angrenzenden Raums und der darin befindlichen Einrichtung zu beeinträchtigen.

3.2.2 Störungen, die zu gefährlichem Überdruck führen, z.B. Gasleitungsbrüche oder das Herausblasen von Dichtungen, müssen durch geeignete Explosions-Druckentlastungsvorrichtungen und Not-Abschaltungs-Vorkehrungen abgeschwächt werden.

3.2.3 Die Wahrscheinlichkeit einer Gasansammlung und Explosion in Brennstoffzellenräumen muss durch eine Abschwächungsstrategie minimiert werden, die eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen kann:

1. Spülung des Brennstoffzellensystems vor Einleitung der Reaktion;
2. Spülung des Systems nach der Abschaltung, falls erforderlich;
3. Überwachung von Störungen in den Brennstoffzellen-Brennstoffbehältersystemen;
4. Überwachung möglicher Kontamination durch Luft in Brennstoffzellen-Brennstoffleitungen oder durch Brennstoffzellen-Brennstoff in Luftleitungen;
5. Überwachung von Drücken und Temperaturen;
6. Durchführung einer vorprogrammierten Sequenz, um die Ausbreitung der Reaktion auf andere Abschnitte des Brennstoffzellensystems oder auf den umgebenden Raum einzudämmen oder zu steuern; und
7. jede sonstige Strategie entsprechend den Anforderungen der Verwaltung.

3.3 Feuerlöschen

3.3.1 Für Brennstoffzellenräume ist ein fest eingebautes Feuerlöschsystem erforderlich.

3.3.2 Das Feuerlöschsystem muss für den Einsatz mit dem jeweiligen Primär- und reformierten Brennstoff und der vorgeschlagenen Brennstoffzellen-Technologie geeignet sein.

3.3.3 Fest eingebaute Feuerlöschsysteme müssen unter Berücksichtigung des Feuerausbreitungspotenzials der geschützten Räume ausgewählt werden und leicht verfügbar sein.

3.4 Brandklappen

3.4.1 Luftein- und -austrittsöffnungen müssen mit ausfallsicheren, automatisch schließenden Brandklappen versehen sein, die von außerhalb des Brennstoffzellenraums betätigt werden können.

3.4.2 Vor dem Auslösen des Feuerlöschsystems müssen die Brandklappen geschlossen sein.

4 Elektrische Anlagen

4.1 Allgemeine Bestimmungen für elektrische Anlagen

4.1.1 Elektrische Einrichtungen dürfen in gefährdeten Bereichen nicht installiert werden, sofern nicht für betriebswichtige Zwecke oder eine Erhöhung der Sicherheit erforderlich.

4.1.2 Sind elektrische Einrichtungen, einschließlich der Komponenten von Brennstoffzellensystemen, in gefährdeten Bereichen installiert, müssen sie in Übereinstimmung mit Normen ausgewählt, eingebaut und gewartet werden, die mindestens den Normen gleichwertig sind, die für die Organisation annehmbar sind. ⁶⁾

4.1.3 Es müssen Einrichtungen zum Schutz der Brennstoffzellenanlage gegen Kurzschluss und Rückfluss vorhanden sein.

4.2 Zoneneinteilung

4.2.1 Um die Auswahl passender elektrischer Betriebsmittel und die Ausführung geeigneter elektrischer Einrichtungen zu erleichtern, werden gefährdete Bereiche in die Zonen 0, 1 und 2 gemäß 4.2.2, 4.2.3 und 4.2.4 unterteilt. In Fällen, in denen die präskriptiven Bestimmungen in 4.2.2, 4.2.3 und 4.2.4 als unangemessen erachtet werden, muss die Zoneneinteilung gemäß IEC 60079-10-1:2020 unter besonderer Berücksichtigung durch die Verwaltung angewendet werden.

4.2.2 Gefährdete Bereiche der Zone 0

Die folgenden Bereiche müssen als gefährdete Bereiche der Zone 0 behandelt werden: das Innere von Puffertanks, Reformer, Rohrleitungen und Einrichtungen, die Brennstoff mit niedrigem Flammpunkt oder reformierten Brennstoff enthalten, sowie alle Rohrleitungen zur Druckentlastung oder sonstigen Lüftung.

4.2.3 Gefährdete Bereiche der Zone 1

Die folgenden Bereiche müssen als gefährdeter Bereich der Zone 1 behandelt werden:

1. Bereiche auf dem freien Deck oder halbgeschlossene Räume an Deck innerhalb von 3 m um Austrittsöffnungen für Wasserstoff oder reformierten Brennstoff oder Spülgas oder um Lüftungs-Austrittsöffnungen des Brennstoffzellenraums.
2. Bereiche auf dem freien Deck oder halbgeschlossene Räume an Deck innerhalb von 3 m um die Abluft- und Abgas-Austrittsöffnungen der Brennstoffzellen.
3. Bereiche auf dem freien Deck oder halbgeschlossene Räume auf dem Deck innerhalb von 1,5 m um die Eingänge zum Brennstoffzellenraum, Lüftungs-Eintrittsöffnungen des Brennstoffzellenraums und andere Öffnungen zu Räumen der Zone 1.
4. Bereiche auf dem freien Deck oder halbgeschlossene Räume innerhalb von 3 m, in denen sich andere Quellen für die Freisetzung von Wasserstoff oder reformiertem Brennstoff befinden.
5. Brennstoffzellenräume.

4.2.4 Gefährdete Bereiche der Zone 2

Die folgenden Bereiche müssen als gefährdeter Bereich der Zone 2 behandelt werden:

1. Bereiche innerhalb von 1,5 m um offene oder halbgeschlossene Räume der Zone 1, wie oben festgelegt, wenn nicht anders festgelegt.
2. Gasschleusen.

4.2.5 Lüftungskanäle müssen die gleiche Zoneneinteilung haben wie der belüftete Raum.

4.3 Risiko-Analyse

4.3.1 Für jedes neue oder geänderte Konzept bzw. jede neue oder geänderte Konfiguration einer Brennstoffzellenanlage muss eine Risiko-Analyse durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass alle Risiken, die sich aus dem Einsatz von Brennstoffzellen für die Unversehrtheit des Schiffes ergeben, berücksichtigt werden. In Betracht zu ziehen sind, in Anlehnung an etwaige einigermaßen vorhersehbare Fehler, die Gefahren, die mit dem Einbau, dem Betrieb und der Instandhaltung verbunden sind.

4.3.2 Die Risiken müssen mithilfe annehmbarer sowie anerkannter Risiko-Analysetechniken analysiert werden und es müssen zumindest mechanische Beschädigungen von Komponenten, betriebs- und witterungsbedingte Einflüsse, elektrische Störungen, unerwünschte chemische Reaktionen, Toxizität, Selbstentzündung von Brennstoffen, Feuer, Explosion und kurzzeitiger Stromausfall (Blackout) berücksichtigt werden. Die Analyse muss sicherstellen, dass Risiken, wo immer möglich, beseitigt werden. Risiken, die nicht beseitigt werden können, sind gegebenenfalls abzuschwächen.

5 Regelungs-, Überwachungs- und Sicherheitssysteme

5.1 Allgemeine Bestimmungen zu Regelungs-, Überwachungs- und Sicherheitssystemen

5.1.1 Sicherheitsrelevante Teile der Brennstoffzellen-Regelungssysteme müssen als unabhängig von anderen Regelungs- und Überwachungssystemen entworfen sein oder dem Verfahren, das in den von der Organisation akzeptierten Industrienormen ⁷⁾ für die Leistungsstufe beschrieben ist, oder einem gleichwertigen Verfahren entsprechen.

5.1.2 Die Brennstoffzelle muss entsprechend den Empfehlungen des Herstellers überwacht werden.

5.2 Aufspüren von Gasen oder Dämpfen

5.2.1 Es muss für Folgendes ein fest eingebautes Gas-/Dampf-Spürsystem vorhanden sein:

1. Brennstoffzellenräume;
2. Gasschleusen (sofern vorhanden);
3. Expansionstanks/Entgasungsgefäße in den Hilfssystemen des Brennstoffzellensystems, aus denen Primärbrennstoff oder reformierter Brennstoff direkt in ein Systemmittel (z.B. Kühlwasser) austreten kann; und
4. andere geschlossene Räume, in denen sich Primär-/reformierter Brennstoff ansammeln kann.

5.2.2 Die Spürsysteme müssen kontinuierlich auf Gas/Dampf überwachen. Die Anzahl der Spürgeräte in dem Brennstoffzellenraum ist unter Berücksichtigung der Größe, der Gestaltung und der Lüftung des Raumes zu ermitteln. Die Spürgeräte müssen dort angeordnet sein, wo sich Gas/Dampf ansammeln kann und/oder in den Lüftungs-Austrittsöffnungen. Um die beste Anordnung herauszufinden, sind eine Gasausbreitungs-Analyse oder ein technischer Rauchversuch zu verwenden.

5.2.3 Aus Gründen der Redundanz sind zwei unabhängige, nahe beieinander liegende Gasspürgeräte erforderlich. Handelt es sich um ein selbstüberwachendes Gasspürgerät, kann die Installation eines einzigen Gasspürgeräts zugelassen werden.

5.3 Lüftungsleistung

Um die Leistung des Lüftungssystems zu überprüfen, muss ein System zur Erfassung des Lüftungsstroms und des Raumdrucks der Brennstoffzelle eingebaut sein. Ein Signal, dass der Lüftermotor eingeschaltet ist, reicht nicht aus, um die Leistung zu überprüfen.

5.4 Lenzbrunnen

Lenzbrunnen in Brennstoffzellenräumen müssen mit Füllstandssensoren ausgestattet sein.

5.5 Manuelle Not-Abschaltung

5.5.1 Die manuelle Aktivierung der Not-Abschaltung muss gegebenenfalls an den folgenden Stellen erfolgen:

1. Kommandobrücke;
2. Sicherheitszentrale an Bord;
3. Maschinenkontrollraum;
4. Feuerkontrollstation; und
5. neben dem Ausgang des Brennstoffzellenraums.

5.6 Maßnahmen des Alarmsystems und des Sicherheitssystems

5.6.1 Aufspüren von Gasen oder Dämpfen

5.6.1.1 Wenn Gase/Dämpfe in einem Brennstoffzellenraum oberhalb einer Gas- oder Dampfkonzentration von 20 % der LEL aufgespürt werden, muss dies dazu führen, dass ein Alarm ausgelöst wird.

5.6.1.2 Wenn Gase/Dämpfe in einem Brennstoffzellenraum oberhalb einer Gas- oder Dampfkonzentration von 40 % der LEL aufgespürt werden, muss dies dazu führen, dass das betroffene Brennstoffzellensystem abschaltet, die Zündquellen getrennt werden und sich alle Ventile automatisch schließen, die zur Isolierung der Leckage erforderlich sind. Wenn das System nicht für den Betrieb in gefährdeten Bereichen der Zone 1 zertifiziert ist, muss der Brennstoffzellenstapel sofort elektrisch isoliert und spannungsfrei geschaltet werden. Ventile im primären Brennstoffsystem, die den Brennstoffzellenraum mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff versorgen, müssen automatisch schließen.

5.6.1.3 Die Aufspürung von Gasen/Dämpfen muss im Kühlmittel-Versorgungs-/-Ausgleichstank der Brennstoffzelle vorgesehen sein, und sie muss einen Alarm auslösen.

5.6.2 Erkennung von Flüssigkeiten

Bei der Erkennung von unbeabsichtigten Flüssigkeitsleckagen im Brennstoffzellenraum muss ein Alarm ausgelöst werden. Eine mögliche Lecksuche-Einrichtung wäre ein Alarm bei hohem Füllstand im Lenzbrunnen.

5.6.3 Ausfall der Lüftung

5.6.3.1 Ein Ausfall der Lüftung in einem Brennstoffzellenraum muss dazu führen, dass die Prozesssteuerung die Brennstoffzelle innerhalb eines begrenzten Zeitraums automatisch abschaltet. Der Zeitraum für die Abschaltung durch die Prozesssteuerung muss von Fall zu Fall auf der Grundlage der Risikoanalyse geprüft werden.

5.6.3.2 Nach Ablauf des Zeitraums muss eine Sicherheitsabschaltung durchgeführt werden.

5.6.4 Not-Abschaltungs-Drucktasten

Die Betätigung der Not-Abschaltungs-Drucktaste muss die Brennstoffversorgung zum Brennstoffzellenraum unterbrechen und die Zündquellen im Brennstoffzellenraum spannungsfrei schalten.

5.6.5 Verlust von Brennstoffzellen-Kühlmittel

Ein Verlust von Brennstoffzellen-Kühlmittel muss dazu führen, dass die Prozesssteuerung die Brennstoffzelle innerhalb eines begrenzten Zeitraums automatisch abschaltet. Um eine mögliche Freisetzung von Kühlmittel im Brennstoffzellenraum zu verhindern, muss eine sekundäre Umschließung der Kühlmittelleitung vorhanden sein oder die Einrichtung im Brennstoffzellenraum muss vor einer Kühlmittelfreisetzung geschützt sein. Der sicheren Entfernung des Kühlmittels muss Beachtung gewidmet werden.

5.6.6 Feuermeldung

Die Meldung eines Feuers im Brennstoffzellenraum muss eine automatische Abschaltung und Isolierung der Brennstoffversorgung auslösen.

5.6.7 Brennstoffzellen-Hochtemperaturabschaltung

Bei Brennstoffzellenräumen, die als gefährdeter Bereich der Zone 1 gelten und in denen der Brennstoffzellenstapel nicht für den Betrieb in einem gefährdeten Bereich der Zone 1 zertifiziert ist und die Oberflächentemperatur des Brennstoffzellenstapels 300 °C überschreitet, muss das Brennstoffzellensystem sofort abgeschaltet und der betroffene Brennstoffzellenraum isoliert werden.

5.7 Alarme

5.7.1 Die Alarmbestimmungen in Abschnitt 5.6 sowie in Tabelle 1 enthalten Angaben zu den Alarmen von Brennstoffzellenanlagen.

5.7.2 Für unkonventionelle oder komplexe Brennstoffzellenanlagen können zusätzliche Alarme zu den in Tabelle 1 geforderten empfohlen werden.

Tabelle 1: Alarme

5.8 Schutzaktionen

5.8.1 In den Bestimmungen über Schutzaktionen in Abschnitt 5.6 und Tabelle 2 sind die Schutzaktionen für Brennstoffzellenanlagen zur Begrenzung der Folgen von Systemausfällen aufgeführt.

Für unkonventionelle oder komplexe Brennstoffzellenanlagen können zusätzliche Schutzaktionen zu den in Tabelle 2 geforderten empfohlen werden.

Tabelle 2: Schutzaktionen

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ENDE