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Mehr Gas für die Energiewende

13.06.2018

Grüne Technologien zur Energieerzeugung machen wahrhaftig Hoffnung: Bio-Kohle kann bereits synthetisch durch CO2-Recycling hergestellt werden, Bio-Butanol durch genveränderte Mikroben; Bio-Erdgas und Bio-Wasserstoff lassen sich per Windstromelektrolyse erzeugen. Doch bis das alles ausgereift und lohnend ist, werden noch Jahre vergehen. Bis dahin kann Erdgas die Versorgung sichern und die Energiewende ganz praktisch voranbringen. Besonders schnell könnte das im Bereich der Kraftstoffe mit verflüssigtem Erdgas (LNG), Autogas (LPG) und Druckgas (CNG) gehen. Prozessgasanalytik und eichfähige Ultraschallmesstechnik von SICK sind weltweit an der Erzeugung und Verteilung beteiligt.

 

 

Die EU ist mit etwa 12,5 Prozent drittgrößter CO2-Emittent der Welt. Deutschland hat daran mit rund 20 Prozent den größten Anteil. Rund die Hälfte des EU-Ausstoßes entfällt auf Strom- und Wärmeerzeugung für Wohngebäude und Industrie, gut 20 Prozent auf den Verkehr. Beide Bereiche, besonders der Verkehr, nutzen im großen Stil Erdölprodukte – darum bringt ein höherer Gasanteil hier besonders deutliche Vorteile, denn Erdgas verursacht beim Verbrennen 25 Prozent weniger CO2-Ausstoß.

Als Ersatzstoffe bieten sich kryotechnisch verflüssigtes, im Volumen extrem reduziertes Erdgas an (LNG, Liquefied Natural Gas), natürliches Flüssiggas (LPG, Liquefied Petroleum Gas bzw. Auto- oder Campinggas) sowie Druckgas (CNG, Compressed Natural Gas). Alle drei gelten – neben wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen – als heiße Konkurrenten für Benzin und Diesel im Gütertransport. Für LPG gibt es bereits ein großes Tankstellennetz; CNG wird neuerdings von Automobilherstellern gepusht. Besonders erfolgsträchtig aber ist LNG, das unabhängig von Pipelines kostengünstig beschafft und in großen Mengen per Schiff transportiert werden kann. Es eignet sich insbesondere als Ersatz für Schweröl im Schiffsverkehr. Selbst für den Ersatz von Kerosin zum Antrieb von Flugzeugen ist es im Gespräch. LNG kann aber auch Wohngebäude und Industrie unabhängig von einem Leitungsnetz versorgen – sogar ganze Staaten, z. B. Japan. Auch in der EU gibt es heute LNG-Hafenanlagen die über ein Fünftel der weltweiten Regasifizierungskapazität verfügen. Die EU-Kommission fördert inzwischen auch massiv ein europaweites Netz von LNG-Tankstellen und LKW mit Flüssigerdgastanks im Rahmen des Projekts „LNG Blue Corridors”.

 

Gasanalytik für die Rohgasaufbereitung, Verflüssigung und Emissionskontrolle

Analysenmesstechnik von SICK wird bereits bei der Herstellung von LNG und LPG eingesetzt. Bei der Rohgasaufbereitung z. B. steuert ein Laser- Sauerstofftransmitter TRANSIC100LP die Sauerstoffzufuhr, während das abgeschiedene Sauergas zu Schwefeldioxid verbrannt und zu elementarem Schwefel weiterverarbeitet wird. Ein Gasanalysator GMS800 OXOR überwacht den Sauerstoffgehalt im Merox-Prozess, bei dem aus Rohgas gewonnenes LPG entschwefelt wird. Bei der Herstellung von Synthesegas für industrielle Anwendungen wirkt der GMS800 UNOR mit. 

 

 

In einer Verflüssigungsanlage im Oman verhindert ein GMS800 UNOR, dass Reste des zuvor abgeschiedenen CO2 die Gasturbinen der Kältemaschine verstopfen. Auf LNG-Tankern und auf schwimmenden Verdampfungsplattformen dienen Analysensysteme MARSIC zur kontinuierlichen Emissionsüberwachung. Während der Verdampfung an Land übernehmen besonders kostengünstige kalt-extraktive PowerCEMS-Analysensysteme die gleiche Aufgabe. Bei großen LNG-Import-Projekten in Panama und Bahrein ist SICK mit kompletten Messstationen beteiligt, die die Qualität und Menge des an die Kunden abgegebenen Gases zuverlässig und mit hoher Genauigkeit erfassen. Auch für die Nebenanlagen der Erdgasaufbereitung hat SICK passende Analysensysteme: Kontinuierliche Emissionsmesssysteme (CEMS) überwachen Verbrennungsprozesse in Kesseln und Gasturbinen, TRANSIC-Sauerstofftransmitter die Inertatmosphäre in Rohren und Lagertanks. Die Analysensysteme TOCOR zeigen kleinste Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen im Prozess- und Kühlwasser, Oberflächen- und Abwasser an.

 

 

 

Genaue Abrechnung und verschärfte Fackelgaskontrolle

Weltweit im Einsatz sind außerdem die bekannten, hoch zuverlässigen und fast wartungsfreien Ultraschall-Gasdurchflussmessgeräte von SICK. Die Gaszähler FLOWSIC werden unter rauesten Bedingungen zur Erfassung von Gasmengen eingesetzt ‒ auf Bohrplattformen in Norwegen, in Kohlegasfeldern in Australien und bei Schiefergesteinbohrungen in den USA, an Fackelgas- und LNG-Anlagen sowie im gesamten Verteilungsnetz von der Pipeline bis zu industriellen Endkunden oder CNG-Tankstellen.

Allein Fackelgas ist enorm klimarelevant: Weltweit werden durch kontrolliertes wie unkontrolliertes Abfackeln jährlich rund 350 Millionen Tonnen CO2 nutzlos freigesetzt, etwa 40 Prozent der gesamten deutschen CO2-Emissionen. Nachweispflichten erzwingen in vielen Staaten mittlerweile die drastische Reduktion und genaue Messung des Fackelgasausstoßes. Viele Anlagen stehen darum inzwischen die überwiegende Zeit still. Hier bewährt sich das stromlinienförmige Massenstrom-Messgerät FLOWSIC 100 Flare, das kleinste Durchflussraten erfassen kann, im Störfall aber auch kurzfristig anfallenden riesigen Durchflüssen standhält.

 

Zukunftsvision CO2-neutrale Brennstoffe auf Ökostrombasis

Bis zum Jahr 2050 soll laut dem Pariser Klimaabkommen 90 Prozent der Energie aus erneuerbaren Brennstoffen erzeugt werden. „Grüne“ Power-to-X-Verfahren könnten dann der Angelpunkt einer neuen Gasinfrastruktur werden, bei der überschüssiger Ökostrom in Form von Gas gespeichert und in CO2-neutrale Brennstoffe umgewandelt wird. Dann ließe sich auch synthetisches Erdgas und LNG mithilfe von Power-to-Gas-Anlagen aus Windstrom erzeugen. SICK ist bereits in die Erprobung der Technologie und die Entwicklung geeigneter Messkonzepte eingebunden. 

 

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