gwf Gas/Erdgas Gas-Plus-Technologien (Vorschau)

6/2014
Jahrgang 155
Gas-Plus-
Technologien
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
www.gwf-gas-erdgas.de
ISSN 0016-4909
B 5398
Robust mit
Feingefühl
Was unseren Drehkolbengaszähler Rabo ® angeht,
können wir behaupten, dass er trotz seiner
Robustheit und seinem kompakten auftreten über
ein sehr intelligentes Innenleben verfügt. Zudem
ist er nahezu wartungsfrei.
• Kundenorientierter Serviceintervall
• Kompatibel mit Absolut-ENCODER
• Kompakte Gehäuse in Sphäroguss oder
aluminium
Elster GmbH
Steinern Straße 19–21
55252 Mainz-Kastel
www.elster-instromet.com
Der neue Rabo ® in Sphäroguss oder
Aluminium mit Absolut-ENCODER

7. Fachkongress
smart energy 2.0
Intelligente Lösungen
für die Energiewende
17. – 18.06.2014, Essen
ATLANTIC Congress Hotel Essen
www.gwf-smart-energy.de
Bild: Initiative Pro Smart Metering
Programm-Übersicht
Wann und Wo?
Dienstag, 17.06.2014
Mittwoch, 18.06.2014
Moderation Dr.-Ing. Ulrich Wernekinck
Themenblock 1 Politischer Rahmen und Standardisierung
• Einführung: Status Quo der Energiewende
• Energiewende aus Sicht der Energiewirtschaft
• Der neue Rahmen des gesetzlichen Messwesens
Themenblock 2 Energiespeicher
• Lastmanagement zur Systemflexibilisierung
• Stationäre Energiespeicher: Stabilisierender Beitrag zur Energiewende
• Erste Erfahrungen aus PtG-Pilotprojekten
• Entwicklung eines intelligenten Niederspannungsnetzes
mit dem Smart Operator
Themenblock 3 Smart Meter Gateway
• Technische Richtlinien für das Smart Meter Gateway
• FNN-Projekt „Messsystem 2020“
• Weiterentwicklung der Technischen Richtlinie für das Smart Meter Gateway
• Mindestanforderungen zum Betrieb beim Gatewayadministrator
• Smart Meter aus Kundensicht
Moderation Dr. rer. nat. Norbert Burger
Themenblock 4 Gasbeschaffenheit
• Zukünftige Gasbeschaffenheit in Europa
• Die neue Gasgruppe K in den Niederlanden –
ein neuer strategischer Ansatz
• L-/H-Gas-Anpassung in Deutschland –
Konsequenz der Änderung der Gasdarbietung aus Groningen
Themenblock 5 Konsequenzen für die Komponentenund
Geräteindustrie
• Auswirkung von Gasbeschaffenheitsschwankungen auf Industrieprozesse
• Harmonisierung des Wobbe-Index in Europa: Chancen und Risiken -
Reaktion der europäischen Industrie
• Gasbeschaffenheitsmanagement in der (industriellen) Gasverwendung
• Trends in der Gasbeschaffenheitsmessung
Thema:
7. Fachkongress – smart energy 2.0
Intelligente Lösungen für die Energiewende
Termin:
• Dienstag, 17.06.2014,
Kongress 09:00 – 17:15 Uhr
Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
• Mittwoch, 18.06.2014,
Kongress 09:30 – 16:30 Uhr
Ort:
ATLANTIC Congress Hotel Essen
Norbertstraße 2a, 45131 Essen
www.atlantic-congress-hotel-messe-essen.de
Zielgruppe:
Mitarbeiter von Stadtwerken,
Energieversorgungs unternehmen,
Verteilnetz betreibern, Softwareunternehmen
und der Geräteindustrie
Teilnahmegebühr:
gwf-Abonnenten /
figawa-Mitglieder: 800,00 €
Firmenempfehlung: 800,00 €
Nichtabonnenten/-mitglieder: 900,00 €
Im Preis enthalten sind die Tagungsunterlagen
sowie das Catering (Kaffeepausen und Snacks,
Mittagessen an beiden Tagen, Abendveranstaltung).
Veranstalter
MIT REFERENTEN VON: BDEW, BSI, RWE, E.ON, DBI, GWI, RMG, ELSTER, u.a.
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Kurzfristige Programmänderungen behalten wir uns vor.
Mehr Information und Online-Anmeldung unter
www.gwf-smart-energy.de
Fax-Anmeldung: 089 - 203 53 66-99 oder Online-Anmeldung: www.gwf-smart-energy.de
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Ich bin figawa-Mitglied
Ich zahle den regulären Preis
Ich komme auf Empfehlung von Firma: ..........................................................................................................................................................................
Vorname, Name
Telefon
Fax
Firma/Institution
E-Mail
Straße/Postfach
Land, PLZ, Ort
Nummer
✘
Ort, Datum, Unterschrift
+ Ausstellung
+ Abendveranstaltung

| STANDPUNKT |
EEG-Umlage für neue BHKW
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
soll in diesem Jahr reformiert werden,
der Referentenentwurf des Wirtschaftsministeriums
wurde vom Bundeskabinett
Anfang April gebilligt. Danach soll die EEG-
Umlage für Eigenstromnutzung für nach dem
1. August 2014 in Betrieb gehende Blockheizkraftwerke
(BHKW) 50 Prozent der nominellen
EEG-Umlage betragen. Ursprünglich war für
Neuanlagen sogar eine Belastung von 70 Prozent
der EEG-Umlage vorgesehen. Zudem sollen
Bestandsanlagen, entgegen dem ersten
Entwurf, von der Umlage verschont bleiben –
soweit die guten Nachrichten.
Bei der sogenannten Bagatellgrenze sieht
es nicht so gut aus: für Anlagen mit einer elektrischen
Leistung bis zu 10 kW ist eine Freimenge
von 10 000 kWh/a geplant. Für Photovoltaikanlagen
dürfte das einen Freibrief bedeuten,
für stromerzeugende Heizungen wird
es schwierig: bei einer typischen Laufzeit von
5 000 Stunden im Jahr hat ein BHKW mit 2 kW
elektrischer Leistung die Freigrenze schon erreicht.
Typische BHKW in Mehrfamilienhäusern
mit 3 bis 15 kW elektrischer Leistung würden
also erheblich belastet, wenn nicht im Gesetzgebungsverfahren
noch eine Anpassung der
Bagatellgrenze erfolgt.
Dabei bieten gerade BHKW aufgrund ihrer
hohen Effizienz mit Gesamtwirkungsgraden im
Mittel über 90 Prozent einen praxiserprobten
Weg zur Emissionsminderung. Die Technologie
ist ausgereift und kann flexibel eingesetzt
werden. Das Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.
hat im Winter 2013/2014 eine große Herstellerumfrage
zu Richtpreisen, Wartungskosten
und technischen Eigenschaften von KWK-
Systemen im elektrischen Leistungsspektrum
von 1 bis 2 000 kW durchgeführt. Eine Zusammenfassung
der Ergebnisse finden Sie auf den
Seiten 376ff.
Die Energieversorgung in Deutschland ändert
sich, in der aktuellen Diskussion liegt der
Fokus (noch?) auf dem Elektroenergiemarkt,
der zunehmend dezentraler ausgerichtet wird.
Wünschenswert ist eine stärkere Verknüpfung
von Elektroenergie- und Wärmemarkt. Eine
Möglichkeit hierzu ist das Konzept des „Virtuellen
Kraftwerks“, bei dem viele dezentrale
Erzeugungseinheiten zu einer signifikanten
Erzeugungsleistung zusammengefasst werden.
Ab Seite 382 erfahren Sie, welche Vorteile
diese Technologie speziell in Kombination mit
Mikro-KWK-Systemen bietet.
Volker Trenkle
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 353

| INHALT
|
ABB erhält Auftrag für Gas-Anlandeterminal in Emden.
Seite 358
Dr. Gerald Linke wird neuer DVGW-Hauptgeschäftsführer.
Seite 375
Fachberichte
Gas-Plus-Technologien
376 M. Buller, N. Lefort und M. Wenzel
Blockheizkraftwerke 2013
Combined heat and power systems 2013
382 J. Seifert, J. Haupt, F. Glöckner und J. Hartan
Das Regionale Virtuelle Kraftwerk –
ein möglicher Beitrag zur Energiewende
Energetically analysis of CHP-Systems in buildings
388 Th. Pilgram und M. Karger
Teilnahme von Erdgas-BHKW am
Regelenergiemarkt
Participation of gas-fired CHP units in the
balancing energy market
Gasbeschaffenheit
392 F. Cagnon, A. Louvat und V. Vasseur
Untersuchung der Wahrnehmbarkeit
von Gas-Odoriermitteln in der
Öffentlichkeit
A study of the public perception of gas odorants
Forschung und Lehre
400 H. Horn, J. Klinger, Th. Kolb und D. Trimis
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT) und
Technologiezentrum Wasser,
Karlsruhe (TZW) im Jahre 2013
Karlsruhe Insititute of Technology in 2013
Nachrichten
Märkte und Unternehmen
358 ABB erhält Auftrag für
Gas-Anlandeterminal Emden
359 Gazprom und OMV planen österreichischen
Abschnitt der South Stream
360 Power-to-Gas-Anlage der Thüga-Gruppe
nimmt offiziellen Betrieb auf
362 Metreg Solutions stellt sich vor
364 Stadtwerke Karlsruhe und EnBW wollen
„intelligente Messsysteme“ voranbringen
365 Gasversorgung Süddeutschland
steigert Absatz und Umsatz
Juni 2014
354 gwf-Gas Erdgas

| INHALT |
Untersuchung der Wahrnehmbarkeit von Gas-Odoriermitteln
in der Öffentlichkeit. Ab Seite 392
Die Initiative Brennstoffzelle (IBZ) im Profil.
Ab Seite 420
366 Siemens erwirbt Energie-Gasturbinen- und
Kompressorengeschäft von Rolls-Royce
Forschung und Entwicklung
368 Überschüssiger Strom verwandelt
Kohlendioxid in Erdgas
369 Unterirdische Speicherung von Windund
Sonnenenergie in Österreich
370 Verbände und Vereine
373 Veranstaltungen
Personen
375 Dr. Gerald Linke neuer
DVGW-Hauptgeschäftsführer
Im Profil
420 Initiative Brennstoffzelle
423 Brennstoffzellenheizgerät Vitovalor 300-P
424 Erfolgreicher Testlauf von neuer
Offshore-Bohranlage
425 Regelwerk
Firmenporträt
430 Kirsch GmbH
Rubriken
353 Standpunkt
356 Faszination Gas
429 Termine
436 Impressum
Technik Aktuell
422 DDZG-Brennerserie senkt Emissionen
bei gleicher Feuerungsleistung
Recht und Steuern
17–24 Recht und Steuern im Gas- und Wasserfach,
Ausgabe 5-6/2014
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 355

FASZINATION GAS

Schutzschichten für Gasturbine
Unter dem Rasterelektronenmikroskop erkennt man die
Kugelform des Keramikpulvers, woraus nach dem Beschichten
die Hitzeschutzschicht für Turbinenschaufeln gebildet wird.
Ohne diese Wärmedämmschicht könnte die Gasturbine
nicht Gastemperaturen von über 1 500 °C standhalten.
© www.siemens.com/presse

| NACHRICHTEN
|
Märkte und Unternehmen
ABB erhält Auftrag für Gas-Anlandeterminal Emden
Im vierten Quartal 2013 erhielt die
ABB als Main Automation Vendor
den Auftrag zur automatisierungstechnischen
Ausrüstung des neuen
Gas-Anlandeterminals der Gassco im
ostfriesischen Emden. Das staatlich
norwegische Unternehmen Gassco
betreibt die untermeerischen Gas-
Transportsysteme von den norwegischen
Gasfeldern nach Mitteleuropa.
Den Auftrag hat ABB von der
Fa. Linde Engineering in Dresden
erhalten, dem EPC-Partner der Gassco
für das Gassco Emden Project (GEP).
An der mitteleuropäischen Nordseeküste
existieren bereits vier
Gassco-Anlandeterminals: In Zeebrügge
(Belgien) und in Dünkirchen
(Frankreich) und je eines im niedersächsischen
Emden und Dornum.
In allen Anlagen ist in unterschiedlicher
Ausprägung bereits Automatisierungstechnik
von ABB installiert
– ein Grund dafür, dass ABB auch für
das neue Emder Terminal, das die
bereits seit 1977 bestehende Anlage
ersetzt, beauftragt wurde. Gleichzeitig
werden einige Subsysteme
der direkt angrenzenden Europipe
Metering Station (EMS) sowie der
Europipe Receiving Facilities (ERF)
in Dornum modernisiert.
Der Gesamtumfang der Aufträge
beläuft sich im mittleren einstelligen
Mio.-Euro-Bereich. Besonderes
Highlight dieses Projektes ist die Integration
des Leitsystems und des
Safety Systems. Letztere umfassen
Gasanlandeterminal Emden. Foto: Gassco
die F+G- (Fire&Gas), Process Shutdown-
(PSD) und Emergency Shutdown-Systeme
(ESD), sowie zwei
„Critical Action Panels“ (CAP) in beiden
Messwarten. Während für das
normale PCDA-System (Process Control
& Data Aquisition) im Gasterminal
Emden und auch die Migration
des Leitsystem in der EMS die bewährte
Kombination aus 800xA-Operations
und AC800M-Controller zum
Einsatz kommt, werden die sicherheitsrelevanten
Subsysteme mit
dem AC800M HI (High Integrity)
Controller ausgestattet. Eine weitere
Anforderung ist die standortübergreifende
Darstellung aller sicherheitsrelevanten
Informationen auf
den „Critical Action Panel“ in Dornum
und Emden.
ABB zeichnet für die komplette
Hard- und Software-Lieferung verantwortlich,
wie auch für das Engineering
und die Integration der unterschiedlichen
Systeme. Auf der
Prozessebene arbeiten zwölf redundante
AC800M-Controller und
13 redundante AC800M HI-Controller.
Neben den üblichen Dokumentations-
und Schulungsunterlagen
wird ABB auch ein Operator Training
System (OTS) liefern, auf dem mittels
eines Prozessmodells die Bediener
der unterschiedlichen Anlagenteile
intensiv geschult werden können.
Die Errichtung der unterschiedlichen
Systeme erfolgt zeitlich gestaffelt
nach einem festgelegten
Zeitplan des Kunden und wird Ende
2015 abgeschlossen sein.
E.ON Gas Storage veräußert Anteile am Gasspeicher
Sandhausen
Die E.ON Gas Storage GmbH veräußert
ihren 50 %-Anteil am
Erdgasspeicher Sandhausen an
den bisherigen Miteigentümer, die
terranets bw GmbH. Der Eigentumsübergang
ist für den 1. Januar 2015
geplant.
Speicher sind im Erdgasmarkt
von zentraler Bedeutung. Sie gleichen
jahreszeitliche Bedarfsschwankungen
sowie Lieferengpässe aus. So
gewährleisten sie Versorgungssicherheit
und schaffen für Marktteilnehmer
im Erdgashandel Flexibilität
im Wettbewerb. Der Gasspeicher
Sandhausen mit einer Arbeitsgaskapazität
von insgesamt 30 Mio. m 3
kann rund 150 000 Haushalte einen
Monat lang mit Erdgas versorgen.
Juni 2014
358 gwf-Gas Erdgas

Märkte und Unternehmen |
|
Bilfinger erhält Auftrag von Linde
für Erdgasterminal Emden
Der Engineering- und Servicekonzern
Bilfinger hat von Linde den Auftrag
erhalten, für das neue Erdgasterminal
Emden Anlagemodule und Rohrleitungstechnik
im Wert von rund 30 Mio. €
zu fertigen und zu installieren. Mit dem
Erdgasterminal in Emden entsteht eine
wichtige Verteilerstation für Gas, das
vom norwegischen Energiekonzern Gassco
nach Deutschland importiert wird. Über
die Anlage soll ein Viertel des bundesdeutschen
Erdgasverbrauches umgeschlagen
werden. Bilfinger leistet damit einen
Beitrag zur Gasversorgung in Deutschland.
Die Konzerngesellschaft Bilfinger
VAM Anlagentechnik wird rund 150 Anlagenmodule
sowie Rohrleitungen und
Stahlbauteile auf dem Areal des Erdgasterminals
vorfertigen und anschließend
montieren. Einige der Anlagenteile sind
bis zu 100 t schwer. Darüber hinaus sorgt
Bilfinger VAM für den Korrosionsschutz
und die Isolierung. Die Arbeiten werden
Mitte 2015 abgeschlossen sein.
Gazprom und OMV planen öster -
reichischen Abschnitt der South Stream
Bei einem Arbeitstreffen zwischen
Gazprom und der OMV wurde eine
Vereinbarung über die Umsetzung des
österreichischen Abschnitts der Gaspipeline
South Stream unterzeichnet.
Das Memorandum beinhaltet die beabsichtigten
Pläne der Beteiligten für das
Bauprojekt der Gaspipeline, die eine
Kapazität von bis zu 32 Mrd m³/Jahr und
Actemium erweitert Leistungsspektrum
in 35 Ländern
Das Netzwerk der Actemium vergrößert
sich auf 300 Business Units in
35 Ländern auf vier Kontinenten und
bündelt das Know-how von rund 19 000
Experten. Neben Actemium Controlmatic
übernehmen nun auch die ebenfalls
zu VINCI Energies gehörenden
Unternehmen BEA, Kappelhoff und der
überwiegende Teil der Cegelec-Gruppe
den Markennamen Actemium. In
Deutschland wird die Marke damit zu
einem führenden Anbieter in den Bereichen
Automatisierungs- und Prozessleittechnik,
Elektro-, Mess-, Steuer- und
Regeltechnik sowie Energietechnik.
Mit diesem Schritt hat Actemium in
ihren Endpunkt in Baumgarten/NÖ haben
wird. Es ist geplant, alle erforderlichen
Genehmigungen für den Bau
bis Ende 2015 einzuholen, die ersten
Gaslieferungen werden für 2017 erwartet
und die vollständige Inbetriebnahme
des österreichischen Abschnitts
der Gaspipeline ist für Januar 2018
geplant.
Deutschland ihr Leistungsspektrum
zusätzlich erweitert. Durch das Hinzukommen
von Cegelec wurden unter anderem
die Bereiche Energietechnik und
Verkehrsinfrastrukturen ausgebaut,
während BEA das Kompetenzfeld Mining
verdichtet. Von der Planung über
die Ausführung bis zur Wartung und Instandhaltung
unterstützt Actemium
vorwiegend Industriekunden bei der
Optimierung ihrer Anlagen und Prozesse.
Zu den Branchen zählen unter
anderem Automobil, Chemie/Petrochemie,
Öl & Gas, Pharma, Nahrungsmittel,
Stahl, Papier, Kraftwerk- und
Umwelttechnik, Energie und Mining.
Eingriffsfreie
Durchflussmessung
von Erdgas
Bidirektionale Messung
Extreme Messdynamik
Genau und reproduzierbar
Installation im Betrieb
Kein Leckagerisiko
Kein Verschleiß
Kein Druckverlust
ATEX-zertifiziert
Gasförderung
Gasspeicherung
Gastransport
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 359
ugs.flexim.com

| NACHRICHTEN
|
Märkte und Unternehmen
Power-to-Gas-Anlage der Thüga-Gruppe
nimmt offiziellen Betrieb auf
Die Thüga-Gruppe hat ihre Power-to-Gas-Demonstrationsanlage
in Frankfurt am Main offiziell in
Betrieb genommen. Ende vergangenen
Jahres hat die Anlage erstmalig
Wasserstoff in das Frankfurter Gasverteilnetz
eingespeist. Damit ist sie
bundesweit die erste, die in Wasserstoff
umgewandelten Strom ins
Gasverteilnetz einspeichert. Zu den
Projektpartnern gehören insgesamt
13 Unternehmen aus verschiedenen
Bundesländern: die badenova AG &
Co. KG, Erdgas Mittelsachsen GmbH,
Energieversorgung Mittelrhein GmbH,
erdgas schwaben gmbh, ESWE Versorgungs
AG, Gasversorgung Westerwald
GmbH, Mainova Aktiengesellschaft,
Stadtwerke Ansbach
GmbH, Stadtwerke Bad Hersfeld
GmbH, Thüga Energienetze GmbH,
WEMAG AG, e-rp GmbH sowie die
Thüga Aktiengesellschaft als Projektkoordinatorin.
Mit der erfolgreichen technologischen
Abnahme der Anlage Ende
März 2014 durch die Projektpartner
ist die Planungs- und Bauphase beendet.
„Das war eine spannende
Zeit für uns. Wir mussten die stabile
Funktionsweise einer so noch nicht
existierenden Anlage nachweisen.
Beispielsweise musste das Zusammenspiel
des Elektrolyseurs mit der
Gasdruckregelmess- und Mischanlage
einwandfrei funktionieren“, so
Michael Riechel, Mitglied des Vorstands
der Thüga Aktiengesellschaft.
Der Protonen-Austausch-
Membran (PEM)-Elektrolyseur der
Firma ITM Power ist das Kernstück
der Anlage. Er wandelt elektrische
Energie in chemisch gebundene um
und macht somit den Strom
speicherbar. Die Gasdruckregelmess-
und Mischanlage sorgt dafür,
dass die Zumischung an Wasserstoff
im Gasverteilnetz zwei Volumenprozent
nicht überschreitet. In der
nun beginnenden dreijährigen Betriebsphase
wird die Anlage am
Regelenergiemarkt teilnehmen und
negative Regelenergie bereitstellen.
Das heißt, befindet sich zu viel
Strom im Netz, wird die Lastabnahme
des Elektrolyseurs auf Anforderung
des Übertragungsnetzbetreibers
erhöht. Die Anlage nimmt den
überschüssigen Strom auf und wandelt
ihn in Wasserstoff um. Damit
trägt sie auch zur Stabilität des
Stromnetzes bei. Die Projektpartner
testen zusammen mit der DVGW-
Forschungsstelle und dem European
Institute for Energy Research
die Dynamik der Anlage. Dazu werden
kontinuierlich Parameter wie
Regelgeschwindigkeit (wie schnell
die Anlage hoch und runter gefahren
werden kann), Wirkungsgrad
und eventuelle Abnutzungserscheinungen
gemessen und analysiert.
Außerdem entwickelt das Fraunhofer
Institut für Solare Energiesysteme
eine Software für eine Echtzeit-
Steuerung der Anlage. Diese soll
helfen, die Anlage in ein zunehmend
intelligentes Energiesystem
zu integrieren. „Wir wollen die Anlage
so einbinden, dass sie von selbst
die Unterschiede zwischen Stromerzeugung
aus erneuerbaren Energien
und Stromverbrauch ausgleicht“, erklärt
Riechel.
Juni 2014
360 gwf-Gas Erdgas

Märkte und Unternehmen | NACHRICHTEN |
Biogas
Erzeugung, Aufbereitung, Einspeisung
Auch in der zweiten Auflage werden sämtliche Aspekte der Einspeisung von Biogas
von der Erzeugung über die Aufbereitung bis hin zur Einspeisung behandelt.
Schwerpunkt ist die verfahrenstechnische Betrachtung der Gesamtprozesskette.
Dabei werden die derzeit geltenden technischen, regula torischen und rechtlichen
Rahmenbedingungen in Deutschland zu Grunde gelegt. Das Buch soll als
Standardwerk für die Biogaseinspeisung dienen und ist an alle Interessengruppen
gerichtet, die sich fachlich mit der Biogaseinspeisung beschäftigen.
Hrsg.: Frank Graf, Siegfried Bajohr
2. Auflage 2014
496 Seiten, vierfarbig, DIN A5
Hardcover mit interaktivem eBook (Online-Lesezugriff im MediaCenter)
ISBN: 978-3-8356-3363-6
Preis: € 160,–
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Biogas – Erzeugung, Aufbereitung, Einspeisung
2. Auflage 2014 – ISBN: 978-3-8356-3363-6 für € 160,– (zzgl. Versand)
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Land, PLZ, Ort
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Vulkan-Verlag GmbH
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45039 Essen
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Branche / Wirtschaftszweig
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Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.
Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform.
Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH,
Versandbuchhandlung, Postfach 10 39 62, 45039 Essen.
Ort, Datum, Unterschrift
PABIOG2013
Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit dieser Anforderung Juni erkläre 2014ich mich damit einverstanden, dass ich
vom DIV Deutscher Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Medien und Informationsangebote gwf-Gas informiert Erdgas und 361 beworben werde.
Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.

| NACHRICHTEN
|
Märkte und Unternehmen
SmartMDM IDSpecto mit integrierten
WiM-Prozessen startet in den operativen Betrieb
Zum 01.04.14 ging bei dem wettbewerblichen
Messstellenbetreiber
COUNT+CARE die erste Version
des Smart Meter Data Managements
IDSpecto mit automatisierten
deutschen Marktprozessen in
den operativen Betrieb und bestätigte
GÖRLITZ in ihrer Strategie einer
modularen Plattform. Ausgehend
von demselben Systemkern,
der bereits in anderen Installationen
für eine reibungslose Verarbeitung
von Massendaten sorgt, wurde diese
Lösung im Rahmen der Entwicklungspartnerschaft
gezielt auf den
Betrieb bei einem Dienstleister ausgerichtet.
Das SmartMDM IDSpecto
automatisiert zunächst die für Messstellenbetreiber
und Messdienstleister
relevanten Abläufe der WiM
(Wechselprozesse im Messwesen)
wie Anmeldung MSB/MDL, Gerätewechsel
oder -übernahme und
Messwertübermittlung. Dank workflowbasierter
Architektur und integrierter
Aufgabenverwaltung ist eine
Implementation und Überwachung
weiterer marktrollenspezifischer Prozesse
später unkompliziert möglich.
Die kontinuierliche Einbindung des
Kunden in den agilen Softwareentwicklungsprozess
erlaubte durch
zeitnahes Feedback eine fein granulare
Steuerung und beeinflusste
positiv das Produktdesign.
Metreg Solutions stellt sich vor
Die Firma Metreg Solutions
GmbH mit Sitz in Hüttenberg
(bei Butzbach) wurde im Januar 2014
gegründet. Am 01. Mai 2014 war es
endlich soweit: die Firma hat Ihre
Büros in Hüttenberg bezogen und
damit das operative Geschäft aufgenommen.
Kapitalgeber sind allesamt
deutsche Gesellschafter mit
langjährigen persönlichen Erfahrungen
auf dem Gebiet der Messund
Regeltechnik von Erdgasen,
Biogas-Einspeiseanlagen unter eichrechtlichen
Bedingungen sowie industriellen
Applikationen im In- und
Ausland.
Das Unternehmen ist Ingenieurpartner,
Systemlöser und Planer der
Gasmesstechnik, Analysentechnik,
Automatisierungstechnik sowie der
allgemeinen Elektrotechnik. Es plant
und projektiert Anlagen und Messaufgaben.
Je nach Bedarf und
Wunsch übernimmt Metreg Solutions
für den Kunden die Beratung
bis zum gesamtverantwortlichen
Projekt-Management, Planungsaufgaben,
Dokumentation, Schaltschrankfertigung
sowie Montageund
Inbetriebnahmeaufgaben für
Erdgas Mess-, Analyse- und Regelanlagen
sowie Biogas-Einspeiseanlagen.
Angeboten werden herstellerund
produktunabhängige Systemlösungen
für Erdgasspeicher, Erdgasverteilanlagen,
Skidlösungen,
Heizgasmessungen, mobile Messund
Analyseanlagen, Mess- und
Analysecontainer, Biogasanlagen,
Power to Gas Systeme, Regelungstechnik,
Automatisierungstechnik,
Notstromversorgungen, Beleuchtungstechnik
und Objektschutz.
Um diese vielfältigen Aufgaben
als ein junges Unternehmen mit erfahrenen
Geschäftsführern und Mitarbeitern
wahrnehmen zu können,
verfügt Metreg Solutions über
Kooperationen mit namenhaften
Herstellern, erfahrenen Planern, Ingenieurbüros
sowie Anlagenbauern
und kann so die Planung für Anlagenprojekte,
und seien sie auch
noch so individuell, als Lösung aus
einem Guss anbieten.
Die Zertifizierung nach DIN ISO
9001:2008 für Metreg Solutions ist
bereits erfolgt.
Eingangsbereich und Büro der
Metreg Solutions GmbH.
Juni 2014
362 gwf-Gas Erdgas

INFORMATION & KOMMUNIKATION
GASFACHLICHE
AUSSPRACHETAGUNG
l
www.gat-dvgw.de
Erdgas im System der
erneuerbaren Energien
gat 2014 – vom 30. September
bis 1. Oktober in Karlsruhe
+++ Effiziente Wärme- und Energieversorgung in Gebäuden,
Industrie und Gewerbe +++ Bedarfsgerechte Integration der
erneuerbaren Energien +++ Power to Gas: Technologische, ökonomische
und politische Herausforderungen +++ Konvergente
Jetzt anmelden!
5 % Frühbuchervorteil auf
Dauerkarten und Tageskarten bei
Anmeldung bis zum 15.6.2014
Energienetze +++ Gaskraftwerke im Energiesystem +++ Kraft-Wärme-Kopplung +++
Neue Potenziale in der Gasmobilität +++ Netzentwicklungsplan NEP und Technische
Sicherheit von Gashochdruckleitungen +++ Gewährleistung der Versorgungssicherheit +++
gat: Die Technologieplattform Gas im Energiesystem
Besuchen Sie auch die wat 2014
sowie Deutschlands größte Messe
für das Gas- und Wasserfach!
gat 2014
29.9 30.9 1.10
Mo Di Mi
wat 2014
Gas-/Wasser-Fachmesse

| NACHRICHTEN
|
Märkte und Unternehmen
Stadtwerke Karlsruhe und EnBW wollen „intelligente
Messsysteme“ voranbringen
Die Stadtwerke Karlsruhe und
die EnBW Energie Baden-
Württemberg AG wollen bei der Erprobung
neuartiger, intelligenter
Messsysteme (Smart Meter) künftig
intensiv zusammenarbeiten. Für
Herbst ist ein Feldtest im Stadtgebiet
Karlsruhe geplant. Nach dessen
Abschluss und Auswertung im
2. Halbjahr 2015 soll die Massentauglichkeit
der neuen und angepassten
Systeme und Prozesse in einem
größeren Pilotversuch getestet
werden.
Bereits seit mehreren Jahren
testen die Stadtwerke Karlsruhe in
dem so genannten „Spinoza“-Projekt
gemeinsam mit über 200 Kunden
neue elektronische Zähler und
das Interesse der Kunden an den ermittelten
Daten. Die EnBW erprobt
als erster Energieversorger komplette,
intelligente Messsysteme. Die
dabei gesammelten Erfahrungen
sollen jetzt in einem größeren Feldtest
auch im Netzgebiet Karlsruhe
eingebracht werden. Neben der
Sparte Strom wollen die beiden Versorgungsunternehmen
dabei außerdem
Gas, Wasser und Wärme abdecken.
Für die Karlsruher besteht so die
Möglichkeit, das Zusammenwirken
der Messsysteme mit der bestehenden
EDV zu erproben. Gleichzeitig
erwarten sie wichtige Erkenntnisse
darüber, ob und wie ihre EDV weiterzuentwickeln
ist. Große Bedeutung
hat vor diesem Hintergrund auch
die Frage, ob sich die Funktechnik
CDMA (Code Division Multiple
Access) sowie das bestehende Glasfasernetz
der Stadtwerke Karlsruhe
zur zuverlässigen Übertragung der
Daten von den Messsystemen bei
den Endkunden eignet.
Die Stadtwerke Karlsruhe und
die EnBW sehen sich als Treiber und
Mitgestalter bei der Umsetzung der
neuen, vom Gesetzgeber festgesetzten
Rahmenbedingungen für
Smart Metering. Festgeschrieben
sind diese vor allem durch das Energiewirtschaftsgesetz
(EnWG) in Verbindung
mit dem Schutzprofil des
Bundesamtes für Sicherheit in der
Informationstechnik (BSI). Bei der
Netze BW, der für das Verteilnetz
und knapp 3 Mio. Stromzähler verantwortlichen
EnBW-Tochter, schätzt
man den gesetzlich vorgegebenen
Bedarf bis 2020 auf etwa 700 000
Messsysteme. Für deren Geschäftsführer
Dr. Christoph Müller ist die
Kooperation mit den Stadtwerken
Karlsruhe „ein wichtiger Schritt, um
die erarbeiteten Lösungen gemeinsam
mit einem Partner zu erproben
und weiterzuentwickeln. Ganz bewusst
setzen wir dabei auf die Zusammenarbeit
mit einem gut aufgestellten
Stadtwerk, das neben Strom
und Gas auch Wasser und Wärme in
seinem Netzgebiet verantwortet und
somit einen anderen Blickwinkel ins
Projekt einbringt.“
Dr. Karl Roth, Geschäftsführer
der Stadtwerke Karlsruhe, geht in
einem ersten Schritt von etwa
30 000 zu installierenden Messsystemen
in Karlsruhe aus. „Die sich
abzeichnenden technischen und
wirtschaftlichen Herausforderungen
und auch die großen Chancen, die
durch diese Entwicklung abzusehen
sind, möchten wir gezielt im Verbund
mit einem kompetenten Partner
angehen“.
Zur Kooperation gehören außerdem
auf Seiten der EnBW die durch
Jochen Adenau vertretene EnBW
Operations GmbH und die Netzservice-Gesellschaft
der Stadtwerke
Karlsruhe mit Geschäftsführer Dr.
Michael Becker.
RWE beliefert die Ukraine mit Erdgas
RWE beginnt als erster europäischer
Energieversorger in diesem Jahr mit
der Lieferung von Erdgas in die
Ukraine. RWE Supply & Trading beliefert
die staatliche Gasgesellschaft
„Naftogaz of Ukraine” aus dem europaweiten
Gasportfolio des Konzerns.
Das Gas fließt über Polen in die
Ukraine. Die Lieferungen erfolgen
auf der Basis des Fünf-Jahres-Rahmenvertrages
zwischen Naftogaz
und RWE Supply & Trading, der im
Mai 2012 unterzeichnet worden ist.
Der Vertrag erlaubt die Lieferung
von bis zu 10 Mrd. m 3 (bcm) Erdgas
pro Jahr auf der Basis von jeweils
konkret zu verhandelnden Vertragsdetails.
2013 hatte RWE Supply &
Trading bereits 1 bcm an Naftogaz
geliefert. Die aktuelle Lieferung an
die Ukraine basiert auf europäischen
Großhandelspreisen für Gas einschließlich
der Transportkosten. Aus
Sicht von RWE könnten die Liefermengen
signifikant erhöht werden,
sofern in den nächsten Wochen
Lösungen für politische und technische
Transportbeschränkungen an
der Grenze zwischen der Slowakei
und der Ukraine gefunden werden.
Juni 2014
364 gwf-Gas Erdgas

Märkte und Unternehmen | NACHRICHTEN |
GasVersorgung Süddeutschland steigert Absatz
und Umsatz
Die GasVersorgung Süddeutschland
(GVS) agiert weiter erfolgreich
am Markt und behauptet sich
im intensiven Wettbewerb. Die
Erdgasvertriebs- und Handelsgesellschaft
mit Sitz in Stuttgart legte 2013
bei Absatz und Umsatz weiter zu.
Die verkaufte Erdgasmenge belief
sich auf 55,6 Mrd. kWh und stieg
damit um 9,6 % im Vergleich zum
Vorjahreswert von 50,7 Mrd. kWh.
Die GVS erwirtschaftete einen Umsatz
von 1,587 Mrd. € gegenüber
1,437 Mrd. € in 2012. Mit einem
Ergebnis von 6,4 Mio. € vor Zinsen und
Steuern (EBIT) lag die GVS knapp unter
dem Vorjahreswert von 6,8 Mio. €.
In Baden-Württemberg, dem
Heimatmarkt der GVS, konnten ehemalige
Kunden zurückgewonnen
und neue überzeugt werden.
Gleichzeitig wurde im Inland der
Aktionsradius kontinuierlich ausgedehnt
und Lieferungen an Stadtwerke,
regionale Energieversorger
und Industriebetriebe nahmen
deutlich zu – sowohl bei den Mengen
als auch bei der Anzahl an Kunden.
Ein weiterer Schwerpunkt der Vertriebsentwicklung
war das angrenzende
Ausland. GVS startete entsprechende
Kampagnen in Österreich
und der Schweiz.
Im Unternehmen arbeiten 88 Mitarbeiterinnen
und Mitarbeiter. Alleiniger
Gesellschafter ist die EnBW Eni
Verwaltungsgesellschaft mbH, die
mit je 50 % paritätisch der EnBW
und der italienischen Eni gehört.
Stellenanzeige
Die Hochschule München ist die größte Hochschule für angewandte Wissenschaften in Bayern und eine der
größten ihrer Art in Deutschland. Wir sehen unsere Herausforderung und Verpflichtung in einer aktiven und
innovativen Zukunftsgestaltung von Lehre, Forschung und Weiterbildung.
Für die nachstehend aufgeführte Professur wird eine wissenschaftlich ausgewiesene Persönlichkeit gesucht, die umfassende
praktische Erfahrungen in verantwortlicher Position außerhalb einer Hochschule erworben hat und diese nun in
Lehre und angewandter Forschung an unsere Studierenden weitergeben möchte.
Zum Sommersemester 2015 oder später besetzen wir an der:
Fakultät für Versorgungs- und Gebäudetechnik, Verfahrenstechnik Papier und Verpackung, Druck- und Medientechnik
W2-Professur für Gasversorgung und Gasinstallationstechnik Kennziffer 0545
Von dem Stelleninhaber/der Stelleninhaberin werden fundierte Kenntnisse, mehrjährige Berufserfahrung und wissenschaftliche
Erfolge auf diesem Gebiet erwartet. Daneben sind Lehrveranstaltungen in Grundlagenfächern zu übernehmen,
insbesondere im Bereich der Werkstoffkunde, Mechanik und Festigkeitslehre.
Wenn Sie sich für eine Professur berufen fühlen, freuen wir uns auf Ihre aussagefähige Bewerbung mit den erforderlichen
Bewerbungsunterlagen in Kopie.
Diese senden Sie bitte per E-Mail oder per Post bis zum 02.07.2014 unter Angabe der o. g. Kennziffer an die Personalabteilung
der Hochschule München.
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entnehmen Sie bitte der Homepage unter: www.hm.edu unter der Rubrik Job & Karriere.
Bewerbungen per E-Mail senden Sie bitte im PDF-Format als eine Datei
an professur-bewerbung@hm.edu.
Postanschrift: Hochschule für angewandte Wissenschaften München
Personalabteilung, Lothstraße 34, 80335 München
Ansprechpartnerin: Frau Finke, Telefon 089/1265-1185, michaela.finke@hm.edu
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Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 365

| NACHRICHTEN
|
Märkte und Unternehmen
VNG schließt als Betriebsführer
erfolgreich Erkundungsbohrung ab
Die Bohrungsarbeiten auf das
„Pil“ Prospekt in der Norwegischen
See wurden unter der Betriebsführerschaft
der VNG Norge
mit einem Öl- und Gasfund erfolgreich
abgeschlossen. Der Fund
liegt in der Lizenz PL 586 auf der
Haltenbanken-Terrasse, ca. 33 km
südwestlich des Njord-Feldes. Erste
Ergebnisse zeigen, dass die
Bohrung auf Sandstein mit sehr
guter Reservoirqualität gestoßen
ist.
Die Explorationsbohrung erreichte
eine Tiefe von 3738 m und
wurde mit der Bohrplattform Transocean
Arctic durchgeführt. Um zusätzliche
Informationen über die
Produktivität des Reservoirs zu erhalten,
wurden umfangreiche Formations-
und Druckmessungen sowie
ein Fördertest durchgeführt, bei
dem Öl und Gas zutage gebracht
wurden. Die aktuelle vorläufige Ressourcenschätzung
geht von etwa
40 bis 138 Mio. Barrel Öl-Equivalent
(BOE) aus. Eine weitere Bohrung, die
in das benachbarte „Bue“ Prospekt
hineinreichen wird, soll zusätzliche
Erkenntnisse über das geologische
und wirtschaftliche Potenzial der
näheren Umgebung erbringen.
Die VNG – Verbundnetz Gas AG
(VNG) ist über ihr Tochterunternehmen
VNG Norge AS mit 30 % an der
PL586 beteiligt. Weitere Partner sind
die französische Spike Exploration
mit 30 %, Faroe Petroleum mit 25 %
und Rocksource mit 15 %.
Siemens erwirbt Energie-Gasturbinen- und
Kompressorengeschäft von Rolls-Royce
Siemens übernimmt von Rolls-
Royce das Geschäft mit aeroderivativen
Gasturbinen und Kompressoren.
Das Unternehmen stärkt
damit seine Position in der wachsenden
Öl- und Gasindustrie sowie
auf dem Gebiet der dezentralen
Energieerzeugung.
Der Kaufpreis beträgt 785 Mio.
britische Pfund bzw. rund 950 Mio. €.
Die Übernahme steht noch unter
dem Vorbehalt behördlicher Zustimmung
und soll voraussichtlich
bis Ende Dezember 2014 abgeschlossen
sein.
Als weitere Komponente erhält
Siemens exklusiven Zugang zu
künftigen technologischen Entwicklungen
bei Flugzeugturbinen
im Leistungsbereich von 4 bis 85 MW
sowie einen bevorzugten Zugang
zu Liefer- und Ingenieur-Dienstleistungen
von Rolls-Royce. Für diese
Vereinbarung, die eine Laufzeit von
25 Jahren hat, bezahlt Siemens an
Rolls-Royce zusätzlich 200 Mio. Pfund
(rund 240 Mio. €).
Mit den kleinen und mittleren
aero-derivativen Gasturbinen bis
66 MW (ISO/wet-Rating) von Rolls-
Royce schließt Siemens eine technologische
Lücke in seinem umfassenden
Gasturbinen-Portfolio.
Vollständige Funktionalität unter
WINDOWS, Projektverwaltung,
Hintergrundbilder (DXF, BMP, TIF, etc.),
Datenübernahme (ODBC, SQL), Online-
Hilfe, umfangreiche GIS-/CAD-
Schnittstellen, Online-Karten aus Internet.
Gas, Wasser,
Fernwärme, Abwasser,
Dampf, Strom
Stationäre und dynamische Simulation,
Topologieprüfung (Teilnetze),
Abnahmeverteilung aus der Jahresverbrauchsabrechnung,
Mischung von
Inhaltsstoffen, Verbrauchsprognose,
Feuerlöschmengen, Fernwärme mit
Schwachlast und Kondensation,
Durchmesseroptimierung, Höheninterpolation,
Speicherung von
Rechenfällen
I NGE N I E U R B Ü R O FIS C H E R — U H R I G
WÜRTTEMBERGALLEE 27 14052 BERLIN
TELEFON: 030 — 300 993 90 FAX: 030 — 30 82 42 12
INTERNET: WWW.STAFU.DE
Juni 2014
366 gwf-Gas Erdgas

Lexikon der Gastechnik
Begriffe, Definitionen und Erläuterungen
Seit über 30 Jahren ist das „Lexikon der Gastechnik“ ein elementares Nachschlagewerk
für die Gasversorgungswirtschaft. Kurz gefasste Definitionen erlauben eine
Orientierung hinsichtlich der wichtigsten technischen Begriffe in der öffentlichen
Gasversorgung.
Ursprünglich entstanden aus einem Arbeitskreis „Begriffsbestimmungen im Gasfach“
des DVGW wurde das Werk von verschiedenen Autorenteams kontinuierlich
weiterentwickelt und ergänzt. Neben einer Überprüfung der Definitionen enthält
die 5. Auflage viele neue Begriffe zu den aktuellen technischen Entwicklungen.
Um dem modernen Nutzungsverhalten gerecht zu werden, wird das Kompendium jetzt
auch in vollständig digitaler Form angeboten.
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Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.

| NACHRICHTEN | Forschung und Entwicklung
Überschüssiger Strom verwandelt
Kohlendioxid in Erdgas
Das vielgescholtene „Treibhausgas“
CO 2 könnte zu einem
wichtigen Baustein der Energiewende
werden: Wissenschaftler der
Technischen Universität München
(TUM) entwickeln zusammen mit
Forschern der Wacker Chemie AG
und der Clariant AG effiziente Katalysatoren
für die Umwandlung von
CO 2 in CH 4 . Der dazu benötigte Wasserstoff
wird durch Elektrolyse von
Wasser mit Überschussstrom gewonnen.
Im Rahmen des vom BMBF geförderten
Projekts iC 4 (integrated
Carbon Capture, Conversion and
Cycling) testeten die Wissenschaftler
mehr als 250 verschiedene Katalysatorsysteme,
darunter sowohl
bereits verfügbare als auch im Rahmen
des Projekts neu entwickelte.
Die erfolgversprechendsten Kandidaten
optimieren sie weiter.
In der Pilotanlage der MAN Diesel
& Turbo SE am Standort Deggendorf
erreichen die ersten Katalysatoren
inzwischen Ausbeuten im Bereich
zwischen 92 und mehr als
95 %, genug Methan, um das Gas
Kobalthaltiger Katalysator zur Umwandlung von CO 2
in Methan. Bild: Andreas Battenberg / TUM
ins Erdgasnetz einzuspeisen. Doch
den Forschern des Projekts geht es
vor allem darum, den genauen Ablauf
der Umsetzung und die Reaktionen
an den Oberflächen der Katalysatoren
zu erforschen. „Dieses
Wissen ist der Schlüssel zu einer
wirtschaftlichen Methanherstellung
in großtechnischen Maßstab“, sagt
Prof. Bernhard Rieger, Inhaber des
Wacker-Lehrstuhls für Makromolekulare
Chemie der TU München und
Sprecher des iC 4 -Konsortiums.
Methan erscheint den Forschern
als Speicherform besonders wertvoll,
da es bereits ein Deutschland
weites Verteilnetz für Erdgas gibt
und Speicherkapazitäten, die selbst
eine Flaute von mehreren Wochen
überbrücken könnten. Darüber hinaus
gibt es bereits Jahrzehnte lange
Erfahrung mit der Verwendung von
Erdgas als Treibstoff für Autos.
Auch der Rohstoff der Reaktion,
das CO 2 , ist in großen Mengen verfügbar:
Natürliches Erdgas enthält
neben seinem Energieträger CH 4
auch bis zu 10 % CO 2 . Biogasanlagen
produzieren neben CH 4 bis zu
50 % CO 2 . Die größten CO 2 -Quellen
sind jedoch Kraftwerke, die Kohle,
Öl oder Gas verbrennen und energieintensive
Prozesse wie die Zementherstellung
oder die Metallgewinnung.
Eine Herausforderung bei der
Nutzung dieser CO 2 -Quellen ist die
Reinheit des CO 2 . Rauchgase enthalten
aggressives Schwefeldioxid,
Biogas enthält ebenfalls Schwefelverbindungen.
Der optimale Katalysator
sollte gegenüber solchen
Störsubstanzen möglichst unempfindlich
sein, um die Kosten für die
Reinigung des CO 2 gering zu halten.
Auf der Suche nach robusten und
noch aktiveren Katalysatorsystemen
untersuchen die Wissenschaftler
an der TU München nun die
Wechselwirkungen verschiedener
katalytisch aktiver Metalle und Trägermaterialien
sowie die Einflüsse
unterschiedlicher Präparationsmethoden
auf Stabilität und Aktivität.
Eine weitere Herausforderung
stellt die mehrstufige, viel Energie
frei setzende Reaktion an sich dar:
„Zwar gibt es schon erste Demonstrationslagen
zur Methanherstellung,
doch noch ist die Reaktionskinetik
der verschiedenen Teilreaktionen
nicht vollständig verstanden“, sagt
Professor Rieger. Ein wichtiges Ziel
der Forschungsarbeit ist daher die
theoretische Modellierung der Reaktionen
am Computer. Für die Entwicklung
effizienter Großanlagen
sind solche Modellrechnungen eine
wichtige Grundlage.
Das Verbundprojekt zur Nutzung
von CO 2 als Energiespeicher gliedert
sich in vier Säulen: Abtrennung
von CO 2 aus Erdgas und Biogas, Abtrennung
von CO 2 aus Abgasen
(Kraftwerke, Zementindustrie, …),
katalytische Umwandlung von CO 2
zu CH 4 , und direkte stoffliche Nutzung
von CO 2 durch Photokatalyse.
Mit Unternehmen wie Clariant AG,
e.on AG, Linde AG, MAN Diesel &
Turbo SE, Siemens AG, Wacker Chemie
AG sowie dem Fraunhofer Institut
für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik
und der TU München
vereint das iC 4 -Konsortium Kompetenzen
in allen notwendigen Wertschöpfungsschritten.
Gefördert wird das Projekt vom
Bundesministerium für Bildung und
Forschung.
Juni 2014
368 gwf-Gas Erdgas

Speicherung von Wind-
& Sonnenenergie
Erstmals wird in Österreich die Speicherung von Windund
Sonnenenergie in einer ehemaligen natürlichen
Erdgaslagerstätte erforscht. Basis dafür ist die „Powerto-Gas“
Technologie, bei welcher der aus Wind- und
Sonnenenergie gewonnene Strom in ein speicherbares
Methan-Wasserstoffgemisch umgewandelt wird. Der
große Vorteil: Gas lässt sich in großen Mengen sicher
und unsichtbar in bereits vorhandener unterirdischer
Infrastruktur transportieren und in ebenso vorhandenen
natürlichen Gaslagerstätten umweltfreundlich speichern.
Ein bereits vielfach diskutierter Lösungsansatz für
das Speicherproblem ist die „Power-to- Gas“ Technologie.
Mithilfe der überschüssigen Elektrizität aus Sonnenund
Windenergie wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff
gespalten. Wasserstoff wird entweder direkt in die
Erdgasinfrastruktur eingeleitet oder wird in einer sogenannten
Methanisierung mit Kohlendioxid zu Methan
umgewandelt, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Dabei
ist aus heutiger Sicht die direkte Wasserstoffbeimengung
auf Grund des höheren Wirkungsgrades und
auf Grund der schlechten Verfügbarkeit von geeigneten
Kohlendioxidquellen der wirtschaftlich einfachere Weg.
Allerdings sind die Auswirkungen von Wasserstoff auf
die eigentlichen Speicher in der Erdgasinfrastruktur –
die Untertage-Gasspeicher – noch nicht erforscht.
Ein österreichisches Konsortium unter der Führung
der RAG hat dieses Thema aufgegriffen und wird eine
Untertage-Speicherlösung auf Basis einer Beimengung
von Wasserstoff / synthetischem Methan erforschen.
Dazu wurde ein Projekt ausgearbeitet und im Rahmen
der „e!Mission 2012 1. Ausschreibung“ des österreichischen
Klima- und Energiefonds als Leitprojekt eingereicht.
Eine Förderzusage liegt vor. Die konkrete Umsetzung
erfolgt vorbehaltlich des positiven Abschlusses
der dafür notwendigen Genehmigungsverfahren. Nach
entsprechenden Voruntersuchungen ist die Durchführung
eines Speicherversuchs an einer natürlichen Lagerstätte
(„in-situ“) geplant. Das Forschungsprojekt soll bis 2016
abgeschlossen werden.
Weitere Partner in diesem Konsortium sind die Montanuniversität
Leoben, die Universität für Bodenkultur
Wien – Department IFA Tulln, das Energieinstitut an der
Johannes Kepler Universität Linz, VERBUND und die
Axiom Angewandte Prozesstechnik GmbH.
Weitere Informationen unter
www.underground-sun-storage.at.
Lösungen für
die Industrie
Actemium ist ein kompetenter Anbieter von
elektro- und automatisierungstechnischen
Lösungen und Services.
www.actemium.de

| NACHRICHTEN | Verbände und Vereine
Bundesnetzagentur konsultiert Entwurf des
Netzentwicklungsplans Gas 2014
Die Bundesnetzagentur hat die
Konsultation des Entwurfs für
den nationalen Netzentwicklungsplan
Gas 2014 (NEP 2014) eingeleitet.
Der Entwurf ist auf der Internetseite
der Bundesnetzagentur veröffentlicht.
Die Öffentlichkeit hat die Möglichkeit,
hierzu bis zum 6. Juni 2014
Stellung zu nehmen.
Die 17 Fernleitungsnetzbetreiber
(FNB) haben den Entwurf des NEP
2014 auf Grundlage ihres Szenariorahmens
erstellt, den die Bundesnetzagentur
am 17. Oktober 2013
bestätigt hatte. Der Entwurf enthält
zwei Modellierungsvarianten für
den Netzausbau, die auf unterschiedlichen
Annahmen über die
zukünftigen Kapazitätsbedarfe der
nachgelagerten Verteilernetzbetreiber
(VNB) beruhen. Der aus diesen
Varianten von den FNB ausgewählte
Vorschlag der konkreten Ausbaumaßnahmen
für den NEP 2014 ist
eine Kombination aus den Ergebnissen
der beiden Modellierungen.
Er würde zu einem Leitungszubau
von 760 km und einem Verdichterzubau
von 358 MW in den nächsten
zehn Jahren führen. Das erforderliche
Investitionsvolumen beliefe sich
auf ca. 3,1 Mrd. €.
Im Wesentlichen bestätigen die
Berechnungen der FNB die Maßnahmen,
die bereits im Netzentwicklungsplan
2013 enthalten sind.
Darüber hinaus sind zusätzliche
Ausbaumaßnahmen erforderlich,
die hauptsächlich aus der Berücksichtigung
des L-/H-Gas-Umstellungsbedarfs,
eines erhöhten H-Gas-Bedarfs
und eines erhöhten Kapazitätsbedarfs
für neue Gasspeicher resultieren.
Weitere Maßnahmen sind auf
einen erhöhten Kapazitätsbedarf im
Verteilernetz im süddeutschen
Raum zurückzuführen. Bei der Betrachtung
der Versorgungssicherheit
im Entwurf des NEP 2014 spielte
die Umstellung von L-Gas auf H-Gas
eine wichtige Rolle. Ergebnis ist ein
konkreter Vorschlag für die schrittweise
Umstellung von heute mit
L-Gas versorgten Gebieten auf H-Gas,
deren Beginn bereits für das kommende
Jahr geplant ist.
Die Bundesnetzagentur lädt alle
Interessierten ein, anhand eines
strukturierten Fragenkatalogs Stellungnahmen
zum Entwurf des
NEP 2014 abzugeben. Nach Auswertung
der Stellungnahmen und
Prüfung der vorgeschlagenen Netzausbaumaßnahmen
kann die Bundesnetzagentur
die FNB zu einer
Überarbeitung des Entwurfs auffordern.
Der Entwurf des NEP Gas 2014, der
Fragenkatalog sowie nähere Informationen
zu den Veranstaltungen sind
unter www.bundesnetzagentur.de
zu finden.
Mitgliederversammlung des rbv in Münster
Rund 140 Teilnehmer konnte rbv-
Präsidentin Dipl.-Volksw. Gudrun
Lohr-Kapfer zur Mitgliederversammlung
des Rohrleitungsbauverbandes
am 4. April 2014 in Münster
begrüßen. „Europa, wir kommen!“ –
mit der von Lohr-Kapfer im Grußwort
ausgegebenen Losung war ein
wesentliches Thema bereits klar
umrissen: Schon heute sind die Herausforderungen
an den Verband
immer häufiger europäisch geprägt
– ein Trend, der sich noch verstärken
wird.
Auch die Energiewende, die
Sicherstellung einer funktionierenden
Infrastruktur vor dem Hintergrund
mangelnder Bereitschaft zur
Investition in die Leitungssysteme
der Ver- und Entsorgung sowie demographischer
Wandel und Fachkräftemangel
sind Themen, die für
Verband und Mitglieder langfristig
eine wichtige Rolle spielen werden.
Neben dem Bericht der Geschäftsführung
und Berichten über die
Tätigkeiten von Technischem Lenkungskreis
und Ausschuss für
Personalentwicklung standen unter
anderem die Wahlen von Präsident
und Vizepräsidenten auf der Tagesordnung;
mit der Ehrung langjähriger
Verbandsmitglieder und der
Abstimmung über den Veranstaltungsort
und -termin der Jahrestagung
2016 fand der offizielle Teil
des Treffens seinen Abschluss.
Mit dem Wandel Schritt halten
„Die Zukunft wird nicht weniger Europa
bringen, sondern mehr“, stellte
die Verbandspräsidentin fest. Wichtige
Weichenstellungen seien längst
keine nationalen Angelegenheiten
mehr, der Breitbandnetz-Ausbau
und auch Themen wie Normung
und Zertifizierung stünden zunehmend
unter dem Einfluss und der
Steuerung Europas.
Der vom Verband ins Leben gerufene
Arbeitskreis Strategie befasse
sich deshalb nicht allein mit der
wichtigen Weiterentwicklung des
Regelwerkes in Bezug auf Relevanz,
Zertifizierung und Rechtsentwicklung,
sondern fasse den Blick weiter:
„Wie verändern sich Märkte, Auftraggeber
und Infrastrukturen, wie
entwickeln sich unsere Ressourcen,
und welche Prog nosen lassen sich
für den Verband und seine Mitgliedsunternehmen
ableiten?“ – die
Fragen und Themen, mit denen
Juni 2014
370 gwf-Gas Erdgas

Märkte und Unternehmen | NACHRICHTEN |
sich verschiedene Verbände auseinandersetzen,
seien oft sehr
ähnlich. Um mit dem Wandel Schritt
zu halten und Antworten auf die
zunehmend international geprägten
Herausforderungen zu finden,
sei es wichtig, bestehende Kontakte
auszubauen und eine möglichst
breite Informationsplattform für
die Verbandsmitglieder zu bilden.
Leitungsbau-Tagesgeschäft
wird europäisch
Die große Bedeutung europäischer
Themen hob auch rbv-Geschäftsführer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dieter
Hesselmann in seinem Bericht der
Geschäftsführung hervor: „Wenn
das Jahr 2013 etwas gezeigt hat,
dann das: Europa kommt“, erklärte
Hesselmann. Als Beispiele, die über
die Wege der Normung, der Zertifizierung
und der Berufsbildung bereits
heute Einfluss auf das Tagesgeschäft
im Leitungsbau nehmen,
nannte Hesselmann die EU-Breitband-Verordnung,
das Frabo-Urteil
– das mehr als deutlich zeigt, dass
die Kommission nicht gewillt ist,
Handelshemmnisse zu akzeptieren
–, die Klage gegen die Bauprodukteliste
des DIBt sowie die immer
wieder diskutierte deutsche Meisterausbildung.
„Tag für Tag gewinnen
europäische Themen an Bedeutung,
und mittendrin steht der rbv“,
so der rbv-Geschäftsführer weiter.
Die Interessen seiner Mitglieder vertreten
könne der rbv nur als Teil
eines großen Netzwerkes, das bis
nach Brüssel reiche: „Wie tief der rbv
in der Branche verwurzelt und wie
intensiv die Verbindung mit den
Partnerverbänden ist, wird in der
Besetzung übergeordneter externer
Gremien deutlich“, führte Hesselmann
aus. Richtungsweisend sei
auch das Regelwerk Tiefbau: „Hier
haben sieben Verbände gemeinsam
an einer Regel gearbeitet – das ist
das zukünftige europäische Erfolgsmodell.“
„Themen müssen von Menschen
bearbeitet und Strukturen von
Menschen gelebt werden“, machte
Hesselmann deutlich und brachte
Gas ... Netze ... Versorgungssicherheit. Das sind Schlagworte aus unserer Welt!
Mit Erfolg hat sich GASCADE seit 2006 zu einem der größten Betreiber von
Ferngasleitungen auf dem deutschen Markt entwickelt und vermarktet ein
über 2.300 km langes Pipelinenetz. Wir verbinden europäische Gasmärkte mit
deutschen Verbrauchsschwerpunkten und Erdgasspeichern. Zur Verstärkung
unseres Teams sucht GASCADE zum nächstmöglichen Termin eine/n engagierte/n
Mitarbeiter/in am Standort Kassel als
REFERENT/IN GASMESSUNG UND GASQUALITÄT
mit folgendem Aufgabengebiet:
■ Mitwirkung bei der Organisation und Überwachung des terminlichen
Ablaufs von Inbetriebnahmen (inkl. Eichungen), Nacheichungen und
Revisionen von Gasmessanlagen
■ Betreuung von Inbetriebnahmen, Nacheichungen und Revisionen
■ Mitwirkung bei der Organisation der Messdatenübertragung von
den Gasmessanlagen nach Kassel und Analyse der Messdaten
■ Mitarbeit im Arbeitsgebiet Gasqualität mit den Schwerpunkten
Monitoring spezifischer Gasqualitätsparameter und Mitarbeit in
nationalen / internationalen Gremien
Sie verfügen über einen einschlägigen technischen Hochschulabschluss (Uni/FH)
oder sind staatlich/e geprüfte/r Techniker/in mit Berufserfahrung. Wünschenswert
sind darüber hinaus Kenntnisse des DVGW-Regelwerks in den Bereichen Gasmessung
und Gasqualität. Ihre ausgeprägten Kommunikations- und Präsentationsfähigkeiten
in der deutschen und englischen Sprache zeichnen Sie aus. Sicheres und
gewandtes Auftreten sowie eine Bereitschaft zur Reisetätigkeit runden Ihr Profil ab.
GASCADE bietet ihren Mitarbeitern große Gestaltungsspielräume, delegiert Verantwortung
frühzeitig und fördert die fachliche wie persönliche Qualifikation.
Zudem bieten wir ein leistungsorientiertes Entgelt und interessante Sozialleistungen.
Bewerben Sie sich. Wir freuen uns auf Sie.
Ihre Bewerbung richten Sie bitte an:
GASCADE Gastransport GmbH
Herrn Markus Schering • Personal (GTH)
Kölnische Straße 108–112 • 34119 Kassel
Tel. +49 561 934-2417 • Fax +49 561 934-3588
jobs@gascade.de
www.gascade.de
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 371

| NACHRICHTEN | Verbände und Vereine
damit die Bedeutung des ehrenamtlichen
Engagements der Mitglieder
auf den Punkt. Von den Landesgruppen
wie auch den Gremien
sei im Geschäftsjahr 2013 viel bewegt
worden; unter anderem habe
man gemeinsam mit neuen Partnern
das Bildungsangebot erweitert.
Hesselmann verwies außerdem
auf die Wichtigkeit der internen und
externen Verbandskommunikation,
im Zuge derer im Berichtsjahr zahlreiche
unterschiedliche Maßnahmen
realisiert wurden. Eine wesentliche
Rolle neben Leitfäden, Infopoints,
Imagefilmen und der Präsenz in den
relevanten Printmedien spielte die
Organisation von Mitgliedertreffen
und die Teilnahme an Veranstaltungen
wie zum Beispiel der Wasser
Berlin International, der 21. Tagung
Rohrleitungsbau und dem Oldenburger
Rohrleitungsforum.
Bericht über Technik- und
Personalthemen
Im Anschluss referierte Dipl.-Ing.
Hansjürgen Grabner über die Tätigkeit
der technischen Gremien. Mit
der Gründung des neuen Arbeitskreises
AK Industrie wurde dem erdverlegten
Leitungsbau auf Industriegelände
Rechnung getragen;
deutlich intensiver als in der Vergangenheit
habe man sich auch des
Themas Tiefbau im Leitungsbau angenommen
und zur Begleitung des
Regelwerks Tiefbau einen Ad-hoc-
Arbeitskreis Tiefbau installiert. Anschließend
ging Grabner auf die
Aktivitäten der Technischen Ausschüsse
ein, bevor Dipl.-Ing. Armin
Jordan über die Ergebnisse der
2013 vom Ausschuss für Personalentwicklung
behandelten Aufga-
Das neue und alte Präsidium sowie die Geschäftsführung des Rohrleitungsbauverbandes:
Fritz Eckard Lang, Gudrun Lohr-Kapfer, Manfred
Vogelbacher und Dieter Hesselmann (v.li.). Foto: rbv
ben berichtete. Berufliche Bildung,
Qualifikation, Nachwuchssicherung
und Aufstiegskonzepte – das alles
seien ebenso wichtige Themen wie
die Aufarbeitung von Informationen
aus den Mitgliedsunternehmen.
Als Reaktion auf die Frage „Wie
ist eine Grundqualifikation aufzubauen?“
habe man eine Umfrage
entwickelt, deren Ergebnisse zwischenzeitlich
vorliegen. Auf dieser
Grundlage gelte es nun, Aufgaben
und Ziele zu erarbeiten und umzusetzen.
Präsidium im Amt bestätigt
Nach der Entlastung von Vorstand
und Geschäftsführung sowie der
Abstimmung über den Etat und die
Beitragsfestsetzung 2015 wurden
rbv-Präsidentin Lohr-Kapfer sowie
die Vizepräsidenten Dipl.-Ing. (FH)
Fritz Eckard Lang und Dipl.-Ing. (FH)
Manfred Vogelbacher einstimmig in
ihren Ämtern bestätigt; im Anschluss
ehrte Lohr-Kapfer Mitgliedsunternehmen
für ihre 50-, 25- und
10-jährige Verbandszugehörigkeit.
Für die Mitgliederversammlung 2016
einigte man sich auf den Veranstaltungsort
Hamburg (21.–23. April
2016). In ihrem Schlusswort unterstrich
Präsidentin Gudrun Lohr-Kapfer,
wie wichtig es angesichts anspruchsvoller
zukünftiger Aufgabenstellungen
sei, sich die Visionen
für die Verbandsarbeit immer wieder
vor Augen zu halten.
Juni 2014
372 gwf-Gas Erdgas

Veranstaltungen
| NACHRICHTEN |
Seminar Blitzschutzsysteme für
Gas-Druckregel- und Messanlagen
Am 11. September 2014 führt
der DVGW ein Seminar in Hannover
durch, das Hinweise und Erläuterungen
zur Notwendigkeit von
Blitzschutzsystemen zum Thema hat.
Dabei steht die praktische Umsetzung
dieser Einrichtungen an Gas-
Druckregel- und Messanlagen im Vordergrund.
Die Themen im Einzelnen:
Rechtliche Grundlagen
••
Funktionsweise eines Blitzschutzsystems
••
Das Blitzschutz-Managementsystem
als Leitfaden zur Umsetzung
von Schutzmaßnahmen
••
Erhöhung der Verfügbarkeit
elektronischer Systeme
••
Umsetzung der Schutzmaßnahmen
nach DIN EN 62305 Teil 1–4
••
Prüfung und Wartung.
Die Schulung wendet sich an Anlagenbetreiber,
Verantwortliche Fach- und
Führungskräfte, Ex-Sachkundige, Planer
sowie Befähigte Personen und
Sachverständige.
Weitere Informationen und Anmeldung:
DVGW-Hauptgeschäftsführung,
Silke Splittgerber,
Tel. (0228) 9188-607,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de
8. BDB-Bosch-Junkers-Forum in Essen diskutiert neue
Ansätze für energieeffizientes Planen und Bauen
Die Brennstoffzelle zur Stromund
Wärmeerzeugung im Einund
Mehrfamilienhausbereich hat
Zukunft. Das ist ein Ergebnis des
8. BDB-Bosch-Junkers-Forums, das
Junkers, gemeinsam mit dem Bund
Deutscher Baumeister, Architekten
und Ingenieure e.V. (BDB) in Essen
veranstaltet hat. Rund 100 Experten
aus der Bau-, Wohnungs- und Energiewirtschaft
haben sich unter dem
Motto „Energiewende reloaded“ am
Rande der Branchenmesse SHK Essen
getroffen und neue Ansätze für
energieeffizientes Planen und Bauen
diskutiert.
Welche Impulse verschaffen der
Energiewende den nötigen
Schwung? Diese Frage stand im
Mittelpunkt zahlreicher Vorträge
und Diskussionsrunden. Ein Fazit:
Innovative Technologien sind Treiber
einer nachhaltigen und effizienten
Energiewende.
Ein weiteres Innovationsthema
des 8. BDB-Bosch-Junkers-Forums
waren intelligente Energienetze, sogenannte
Smart Grids. Tenor: Versorgungsnetze
werden in Zukunft
„smart“ sein, Energie und Informationstechnologie
wachsen schnell zusammen,
erneuerbare Energien prägen
den Energiemarkt von morgen
und Datenschutz und Informationssicherheit
werden auch in der Energieversorgung
zum Kernthema.
Das Forum beleuchtete den
aktuellen Stand der Energiewende,
setzte sich mit vermeidbarem Energiekonsum
auseinander und diskutierte
Energiesparmaßnahmen.
Besonders interessant für anwesende
Experten aus der Wohnungswirtschaft:
Die Vorstellung des Pilotprojekts
InnovationCity Ruhr lieferte
den Beleg, dass die Energiewende
auch für ganze Quartiere und
Stadtteile umsetzbar ist. In der Modellstadt
Bottrop mit rund 70 000
Einwohnern werden bis 2020 innovative
Ideen und Lösungen für den
Klimaschutz in der Realität erprobt,
um künftig als Vorlage für andere
Städte zu dienen.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 373

Dienstag, 17.06.2014
Mittwoch, 18.06.2014
7. Fachkongress
smart energy 2.0
Intelligente Lösungen für die Energiewende
17. – 18.06.2014, Essen • ATLANTIC Congress Hotel Essen
www.gwf-smart-energy.de
Programm-Übersicht
Moderation Dr.-Ing. Ulrich Wernekinck
Themenblock 1 Politischer Rahmen und Standardisierung
• Einführung: Status Quo der Energiewende
• Energiewende aus Sicht der Energiewirtschaft
• Der neue Rahmen des gesetzlichen Messwesens
Themenblock 2 Energiespeicher
• Lastmanagement zur Systemflexibilisierung
• Stationäre Energiespeicher: Stabilisierender Beitrag zur Energiewende
• Erste Erfahrungen aus PtG-Pilotprojekten
• Entwicklung eines intelligenten Niederspannungsnetzes
mit dem Smart Operator
Themenblock 3 Smart Meter Gateway
• Technische Richtlinien für das Smart Meter Gateway
• FNN-Projekt „Messsystem 2020“
• Weiterentwicklung der Technischen Richtlinie
für das Smart Meter Gateway
• Mindestanforderungen zum Betrieb beim Gatewayadministrator
• Smart Meter aus Kundensicht
Moderation Dr. rer. nat. Norbert Burger
Themenblock 4 Gasbeschaffenheit
• Zukünftige Gasbeschaffenheit in Europa
• Die neue Gasgruppe K in den Niederlanden –
ein neuer strategischer Ansatz
• L-/H-Gas-Anpassung in Deutschland –
Konsequenz der Änderung der Gasdarbietung aus Groningen
Themenblock 5 Konsequenzen für die Komponenten- und
Geräteindustrie
• Auswirkung von Gasbeschaffenheitsschwankungen
auf Industrieprozesse
• Harmonisierung des Wobbe-Index in Europa: Chancen und Risiken -
Reaktion der europäischen Industrie
• Gasbeschaffenheitsmanagement in der (industriellen) Gasverwendung
• Trends in der Gasbeschaffenheitsmessung
MIT REFERENTEN VON: BDEW, BSI, RWE, E.ON, DBI, GWI, RMG, ELSTER, u.a.
Kurzfristige Programmänderungen behalten wir uns vor.
Wann und Wo?
Termin:
• Dienstag, 17.06.2014,
09:00 – 17:15 Uhr Tagung | Ausstellung
ab 19:00 Uhr Abendveranstaltung
• Mittwoch, 18.06.2014,
09:30 – 16:30 Uhr Tagung | Ausstellung
Ort:
ATLANTIC Congress Hotel Essen, Norbertstraße 2a, 45131 Essen
www.atlantic-congress-hotel-messe-essen.de
Zielgruppe:
Mitarbeiter von Stadtwerken,
Veranstalter
Energieversorgungs unternehmen,
Verteilnetz betreibern,
Softwareunternehmen und der
Geräte industrie
Teilnahmegebühr:
gwf-Abonnenten /
figawa-Mitglieder: 800,00 €
Firmenempfehlung: 800,00 €
Nichtabonnenten/-mitglieder: 900,00 €
Sponsored by
Bild: Initiative Pro Smart Metering
Seminar zu Planung, Fertigung
und Errichtung von
Biogas-Einspeiseanlagen
Am 17./18. September 2014 veranstaltet der DVGW in
Göttingen ein Seminar zur Planung, Fertigung und
Errichtung von Biogas-Einspeiseanlagen. Es richtet sich
an verantwortliche Fachleute und Werksachverständige
nach DVGW-Arbeitsblatt G 493-1, an Verantwortliche für
die Errichtung und den Betrieb von Biogas-Einspeiseanlagen
sowie zukünftige DVGW-Sachverständige FG VIII.
In der Ausgabe September 2012 des DVGW-Arbeitsblattes
G 493-1 wurden die Anforderungen an Unternehmen
zur Planung und Herstellung von Biogas-
Einspeiseanlagen erstmals explizit beschrieben. Die
Qualifikationsanforderungen an Unternehmen, die Biogas-Einspeiseanlagen
planen und/ oder fertigen sowie
betriebsbereit errichten, schließen dabei die entsprechenden
Anforderungen für Gas-Druckregel- und Messanlagen
ein.
Die Inhalte dieses Seminars orientieren sich an den
von den benannten Fachleuten für das Fachgebiet Biogas-Einspeiseanlagen
zusätzlich geforderten Kenntnissen.
Die Themen:
• Rechtliche Grundlagen
der Biogas-Einspeisung
• CE-Kennzeichnung bei
der Biogas-Einspeisung
• BGA, BGAA und BGEA – Zusammenhänge und Wechselwirkungen
• Gasbeschaffenheit, Gasmessung
Explosionsschutz
MSR-Schutzeinrichtungen
Verdichterkonzepte
Gaskonditionierung
• Prüfung und Inbetriebnahme von Biogas-Einspeiseanlagen.
Die Kenntnisse aus den Seminaren „Aufbau und Betrieb -“
und „Planung und Berechnung -“ bzw. „Fertigung, Errichtung
und Umbau von Gas-Druckregel- und Messanlagen“
werden bei den Teilnehmern vorausgesetzt.
Weitere Informationen und Anmeldung:
DVGW-Hauptgeschäftsführung,
Silke Splittgerber,
Tel. (0228) 9188-607,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de
Mehr Information und Online-Anmeldung unter
www.gwf-smart-energy.de

Veranstaltungen/Personen
| NACHRICHTEN |
Veranstaltung zu planerischen und
technischen Herausforderungen
Am 6. November 2014 richtet der
DVGW die Veranstaltung „Bodenschutz
bei Planung und Bau von
Gastransportleitungen“ in Kassel aus.
Der DVGW-Projektkreis „Rohrfernleitungen
in Kulturböden“ möchte damit
die praktische Einführung des
Merkblattes G 451 begleiten und
die an Bauprojekten mitwirkenden
Genehmigungsbehörden, Planer,
bauausführende Unternehmen und
Netzbetreiber ansprechen. Ziel ist es,
alle Beteiligten über Hintergründe,
Zielsetzung und Inhalt des Merkblattes
G 451 zu informieren. Denn
nur im Zusammenspiel kann ein
Projekt technisch und wirtschaftlich
sinnvoll realisiert werden.
Praxisorientierte Beiträge zu
schädlicher Bodenverdichtung, Planung
von Leitungstrassen, Bauausführung,
Maschineneinsatz, Rekultivierung,
Melioration und Dokumentation
vertiefen die Themen komplexe.
Die Belange des Bodenschutzes
bei Planung und Bau von Gastransportleitungen
sind bisher nicht im
DVGW-Regelwerk aufgegriffen worden.
Im europäischen Umfeld ist zu
beobachten, dass durchaus restriktive
behördliche Regelungen zur
Anwendung kommen, die nicht unbedingt
zum Baufortschritt beitragen.
Diese Tendenz ist auch in den
Genehmigungsverfahren in einigen
Bundesländern zu beobachten und
hat die Erarbeitung des Merkblattes
G 451 „Bodenschutz bei Planung
und Errichtung von Gastransportleitungen“
initiiert.
Das Bundesbodenschutzgesetz
beschreibt als ein Schutzziel, dass
jeder, der auf den Boden einwirkt,
sich so zu verhalten hat, dass schädliche
Bodenveränderungen nicht
hervorgerufen werden. Das Merkblatt
unterstützt diese gesetzliche
Vorgabe, es gibt grundlegende Hinweise,
wie die Belange des Bodenschutzes
bei Planung und Bau von
Gastransportleitungen vor dem Hintergrund
der gesetzlichen Regelungen
berücksichtigt werden können.
Weitere Informationen und Anmeldung:
DVGW-Hauptgeschäftsführung,
Silke Splittgerber,
Tel. (0228) 9188-607,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de
Dr. Jörg Bergmann verlängert seinen Vertrag
bei Open Grid Europe GmbH
Der Aufsichtsrat der Open Grid
Europe GmbH hat einstimmig
die Verlängerung des Vertrags mit
dem Kaufmännischen Geschäftsführer
Dr. Jörg Bergmann vorzeitig
um weitere fünf Jahre beschlossen.
Die Laufzeit des neuen Vertrags erstreckt
sich bis zum 31. März 2019.
Bergmann ist seit Januar 2008
Mitglied der Geschäftsführung der
Open Grid Europe (vormals E.ON
Gastransport). Er hat in den entscheidenden
Phasen (Entwicklung
zu einem unabhängigen Transportnetzbetreiber,
Verkauf und Finanzierung
unter den neuen Eigentümern)
das Unternehmen maßgeblich geprägt.
In der Verantwortung von
Bergmann liegt zudem das Regulierungs-
und Assetmanagement.
Mit der Wiederbestellung von Dr.
Jörg Bergmann setzt der Aufsichtsrat
ein positives Zeichen für eine kontinuierliche
Weiterentwicklung der
Open Grid Europe in Zeiten wachsender
Herausforderungen mit Blick
auf Regulierung, Energiewende und
sich ändernde Marktbedingungen.
Dr. Gerald Linke neuer DVGW-Hauptgeschäftsführer
Dr. Gerald Linke (50) wird neuer
Hauptgeschäftsführer des Deutschen
Vereins des Gas- und Wasserfaches
(DVGW). Der promovierte
Physiker folgt nach der DVGW-Mitgliederversammlung
am 3. Juli 2014
auf Dr. Walter Thielen, der das Amt
des Hauptgeschäftsführers seit 1999
innehatte. Der DVGW-Bundesvorstand
wählte Linke einstimmig auf
seiner Sitzung in München.
Gerald Linke bringt rund 20 Jahre
Managementerfahrung in der deutschen
Energiewirtschaft mit. Seit
2013 ist er Senior Vice President Mid
Sized Projects der E.ON Technologies
GmbH und Technischer Geschäftsführer
der Netzgesellschaft Kokereigasnetz
Ruhr GmbH. Davor hatte
Linke seit 1995 verschiedene technische
Führungspositionen bei der
Ruhrgas AG (später E.ON Ruhrgas
AG) in Essen inne, zuletzt als Leiter
des Kompetenz-Centers Gastechnik
und Energiesysteme. Linke wurde
2013 in den DVGW-Bundesvorstand
gewählt und leitet das DVGW-Forschungscluster
„Power-to-Gas“. Er
hat an der Technischen Universität
Braunschweig Physik studiert und
wurde dort 1994 zum Dr. rer. nat.
promoviert. Gerald Linke ist verheiratet
und Vater von drei Kindern.
Dr. Gerald
Linke. Bild: E.ON
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 375

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
Blockheizkraftwerke 2013
Richtpreise, Wartungskosten und technische Eigenschaften von
KWK-Systemen im elektrischen Leistungsspektrum von 1 bis 2000 kW
Gas-Plus-Technologien, Kraft-Wärme-Kopplung, dezentrale Energieversorgung
Michael Buller, Nadine Lefort und Maren Wenzel
Blockheizkraftwerke (BHKW) stellen gleichzeitig
Strom und Wärme bereit. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
(KWK) reicht heute von großen Heizkraftwerken
bis zu kleinen Mikro-BHKW. Unterschiedlichste
Technologien und Brennstoffe kommen
dabei zum Einsatz. Ebenso vielfältig sind die technischen
und wirtschaftlichen Eigenschaften der Systeme.
Dazu hat das Gas- und Wärme-Institut Essen e. V.
im Winter 2013/2014 eine Herstellerumfrage durchgeführt.
Die generierte Datenbasis umfasst Angaben zu KWK-
Systemen im elektrischen Leistungsbereich von 1 bis
2000 kW. Ein Viertel der erfassten Anlagen ist erdgasbetrieben.
Im erfassten Datensatz stellen Systeme mit
Otto-Motoren die größte Technologiemenge dar. Die
erfassten Gesamtwirkungsgrade betragen 90 % und
mehr und heben die KWK – durch die gekoppelte Bereitstellung
von Strom und Wärme – als Hocheffizienztechnologie
hervor. Ein Großteil der erfassten
BHKW ist modulationsfähig, sodass trotz Bedarfsschwankungen
hohe Laufzeiten erzielt werden. Durch
vorwiegend kurze Anfahr- und Abfahrzeiten haben
BHKW ein großes Potenzial zum Ausbau flexibler
Kapazitäten zur Stromversorgung.
Die spezifischen, auf die elektrische Leistung bezogenen
Preise für BHKW fallen mit steigender elektrischer
Leistung. Dieser Trend wurde auch für die Anschaffungskosten
von Systempaketen und für die
Vollwartungskosten der erfassten Anlagen identifiziert.
Auf Basis vorausgegangener Veröffentlichungen
sind die spezifischen Richtpreise für BHKW seit 2011
gesunken.
Combined heat and power systems 2013
Combined heat and power systems (CHP) simultaneously
generate electricity and heat. The principle of
CHP is available in a range from major heating stations
to small micro-CHP. Most diverse technologies
and fuels are applied. The technical and economic
characteristics of CHP systems are equally multifarious.
In this context the Gas- und Wärme-Institut
Essen e. V. conducted a survey in the winter of
2013/2014.
The generated data base includes information on
CHP systems in an electric power range from 1 to
2.000 kW. A quarter of these units are operating with
natural gas. Systems with Otto engines represent the
majority of the captured product range. The overall
efficiency values ​are 90 % and more and emphasize
– with regard to their combined electrical and thermal
output – the CHP as high-efficient technology.
Most of the captured systems can be modulated, so
that in spite of fluctuations in demand long operating
times are achieved. With mainly short raising and reducing
periods the corresponding CHP systems have
a high potential to provide flexible capacities for the
electrical power supply.
According to the data base the specific price of CHP
systems decreases with increasing electrical power.
This characteristic was also identified for system
packages. Inversely, the costs for full maintenance of
the determined units increase with higher electric
power. Compared with the results of previous publications
the guidance price for CHP systems dropped
since 2011.
1. Einleitung
Das Spektrum der Kraft-Wärme-Kopplung reicht heute
von Heizkraftwerken mit mehreren Megawatt elektrischer
Leistung bis hin zu kleinsten Blockheizkraftwerken,
den sogenannten Mikro-BHKW. In den letzten Jahren
kam es – nicht zuletzt durch die Förderung im Rahmen
des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) und des
Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWK-Gesetz) – zu einem
Zubau dezentraler Energieerzeugungsanlagen. Mit
dem KWK-Gesetz 2012 wurden die Randbedingungen
für den Betrieb von dezentralen BHKW verbessert. Auch
das EEG 2009 beinhaltete mit der Vergütung von Strom
und Wärme aus erneuerbaren Energien Anreize für den
Einsatz von BHKW, in welchen Biogas, Klärgas, Deponiegas
oder Grubengas eingesetzt wird.
Juni 2014
376 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
So vielfältig wie das Leistungsspektrum sind auch
die Anschaffungs- und Wartungskosten sowie die technologischen
Eigenschaften aktuell verfügbarer KWK-
Systeme. Vor diesem Hintergrund und aufgrund der
dynamischen Marktentwicklung hat das Gas- und Wärme-Institut
Essen e. V. im Dezember 2013 eine Datenerhebung
im Rahmen einer Herstellerumfrage initiiert.
Diese wurde im Februar 2014 abgeschlossen. Die Ergebnisse
dieser Erhebung werden in diesem Beitrag vorgestellt.
Sie soll in Zukunft jährlich wiederholt werden, um
die Entwicklung bewerten zu können.
In diesem Jahr ist geplant, das EEG zu reformieren.
Am 8. April 2014 wurde dazu der Gesetzentwurf vom
Kabinett beschlossen. Demnach würde der Eigenverbrauch
des KWK-Stroms aus Neuanlagen mit 50 % der
EEG-Umlage belastet. Bestandsanlagen sind nach dem
aktuellen Entwurf von der Umlage ausgenommen. Für
Anlagen bis zu einer elektrischen Leistung von 10 kW ist
im Gesetzesentwurf eine jährliche Freimenge von
10 000 kWh geplant. Diese Bagatellgrenze führt im
Bereich der stromerzeugenden Heizungen zu einer
Freistellung. Jedoch erzeugen kleine BHKW mit 2 kW
elektrischer Leistung bei einer Laufzeit von 5000 Stunden
im Jahr bereits 10 000 kWh. Erfolgt im weiteren
Gesetzgebungsverlauf keine sachgerechte Anpassung
der Bagatellgrenze, werden die vielfach genutzten Miniund
Mikro-BHKW mit elektrischen Leistungen von 3 bis
15 kW entsprechend durch die EEG-Umlagepflicht
belastet. Wie und in welchem Maße die Novelle des
EEG die Wirtschaftlichkeit und somit die Investitionsneigung
für KWK-Neuanlagen beeinflusst, bleibt abzuwarten.
2. Methodisches Vorgehen
Im Rahmen der Datenerhebung wurden mehr als
100 Hersteller und Anbieter aller gängigen KWK-Technologien
in den unterschiedlichsten Leistungsklassen
um Auskunft gebeten. Die Rücklaufquote liegt bei 16 %
und beinhaltet Angaben von 325 marktrepräsentativen
KWK-Systemen.
Neben den technischen Parametern wurden in Hinblick
auf die Ermittlung von Richtpreisfunktionen betriebswirtschaftliche
Daten erhoben. Einige Parameter
einzelner KWK-Systeme wurden von den Anbietern nur
teilweise übergeben. Für die spezifischen Auswertungen
ist daher die Anzahl der verwerteten Datenpunkte
an entsprechender Stelle vermerkt.
3. Brennstoffe und Technologien
Die nach der Brennstoffart differenzierte Summe der
BHKW (siehe Tabelle 1) stellt die Fallzahl der Erhebung
in Höhe von 325 KWK-Anlagen dar. Einige KWK-Systeme
sind für den Betrieb mit unterschiedlichen Brennstoffen
geeignet, sodass zusammengefasst nach der Produktbezeichnung
115 unterschiedliche KWK-Systeme registriert
wurden.
Tabelle 1. Anzahl erfasster KWK-Systeme und Anbieter differenziert nach der
Brennstoffa t.
Brennstoff Anzahl Anbieter Anzahl KWK-Systeme
Erdgas 14 80
Bioerdgas, Biomethan 7 58
Biogas 4 41
Klärgas 4 41
Deponiegas 2 38
Grubengas 1 27
Flüssiggas 7 25
Heizöl 2 9
Diesel 1 4
Regeneratives Gas, Holzgas 1 1
Raps-, Planzenöl 1 1
Gesamt 16 325
Zur Ermittlung der Häufigkeit eines Brennstoffs wurde
die Anzahl der BHKW einer Brennstoffkategorie auf
die Gesamtheit der Datenmenge bezogen. Im Rahmen
dieser Datenerhebung weisen Erdgas-BHKW mit einem
Anteil von knapp 25 % die größte Häufigkeit auf. Auch
Bioerdgas-/Biomethan-BHKW gehören zu den vorrangig
angebotenen KWK-Systemen. Die Schwachgase Biogas,
Klärgas, Deponiegas und Grubengas weisen im
Rahmen der Umfrage bereits eine deutlich geringere
Häufigkeit auf. Flüssiggas-BHKW und BHKW auf Basis
von Diesel, Heizöl oder Raps- und Pflanzenöl sind – gemäß
Datenerhebung – im Vergleich am geringsten vertreten.
Hinsichtlich der KWK-Technologie überwiegen – auf
Basis der vorhandenen Daten – KWK-Systeme mit Otto-
Motoren. Ihr Anteil am erfassten Produktumfang beträgt
93 %. Weitere aufgenommene Technologien sind
Dampfmotoren, Gasturbinen, Brennstoffzellen, Stirlingmotoren
sowie Zündstrahl- und Ölmotoren. Deren Anteile
am Angebot betragen im Rahmen der Datenerhebung
jeweils nur 1 bis 2 %.
4. Leistungsklassen 1
Das elektrische Leistungsspektrum der registrierten
BHKW-Module reicht von 1 bis 2000 kW. Dabei liegt in
Abhängigkeit von der Brennstoffart eine hohe Varianz
der Leistungsbereiche vor. Erdgas-BHKW stellen auf Basis
der Umfrageergebnisse einen Sonderfall dar, da sie
im gesamten Leistungsspektrum verfügbar sind, siehe
Bild 1. Mit einer unteren elektrischen Leistungsgrenze
von 1,5 kW weisen einzig Bioerdgas-/Biomethan-BHKW
einen annähernd großes Leistungsspektrum auf.
Schwachgas-BHKW werden vorwiegend für größere
Leistungen ab 18 kW zur Verfügung gestellt. Umgekehrt
1 Datenbasis | alle Brennstoffe: 325 Anlagen
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 377

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
Wirkungsgrad →
10.000
1.000
100
10
1
Erdgas
Bioerdgas,
-methan
Biogas
Klärgas
Deponiegas
Grubengas
Flüssiggas Heizöl Diesel
Reg. Gas,
Holzgas
Raps-,
Pflanzenöl
obere Grenze 2000 2000 2000 2000 2000 2000 112 70 70 180 7,5
untere Grenze 1,0 1,5 18 18 50 50 3,0 2,0 2,2 180 7,5
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
Bild 1. Leistungsspektren von BHKW nach Brennstoffart
(Datenbasis | 325 Anlagen).
therm. Wirkungsgrad
f(x) = 0,7682x -0,075
el. Wirkungsgrad
f(x) = 0,225x 0,0954
Gesamtwirkungsgrad therm. Wirkungsgrad el. Wirkungsgrad
Gesamtwirkungsgrad
f(x) = 0,993x -0,018
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
Bild 2. Wirkungsgrade von Erdgas-BHKW
(Datenbasis | Erdgas: 80 Anlagen).
verhält es sich bei den aufgenommenen Flüssiggas-,
Diesel- und Heizöl-BHKW, deren obere Leistungsgrenze
signifikant unter der der übrigen gasbetriebenen BHKW
liegt. Im Bereich der BHKW auf Basis von regenerativem
Gas bzw. Holzgas sowie Raps- und Pflanzenöl sind lediglich
Angaben zu jeweils einem Produkt verfügbar, sodass
sich die Leistungsspektren auf eine spezifische
Leistung begrenzen.
Mit 30 % liegt der Hauptanteil der erdgasbetriebenen
BHKW in einer elektrischen Leistungsbandbreite
von 100 bis 500 kW vor. 25 % der erfassten Erdgas-
BHKW gehören zum unteren Leistungssegment bis
20 kW. Dabei entfallen jeweils 10 % auf die Leistungsklassen
1 bis 5 kW und 10 bis 20 kW. Ebenfalls 25 % der
erfassten Erdgas-BHKW sind dem Bereich großer Leistungen
von 500 bis 2000 kW zugewiesen.
Alle Bioerdgas-/Biomethan-BHKW sowie 92 % der
Flüssiggas-BHKW werden auch als Erdgas-BHKW angeboten,
sodass diese Systeme zu einer Produktgruppe
zusammengefasst werden können. Da diese Gruppe mit
einem Anteil von 70 % den Großteil aller aufgenommenen
Anlagen ausmacht, fokussieren die nachfolgenden
Analysen diese Systeme.
5. Wirkungsgrade 2
Höchste Gesamtwirkungsgrade von 108,6 % werden im
Rahmen der Datenerhebung mit Erdgas-, Bioerdgas-/
Biomethan- und Flüssiggas-BHKW erzielt. Der durchschnittliche
Gesamtwirkungsgrad dieser BHKW liegt
über 90 %, wobei kleinere KWK-Anlagen tendenziell
größere Gesamtwirkungsgrade erreichen als die der
höheren Leistungsklassen, siehe Bild 2. Dies resultiert
daraus, dass der Stromanateil bei größeren Leistungen
höher ist.
Auf Basis der Herstellerangaben zur elektrischen und
thermischen Leistung wurden die Teilwirkungsgrade
der KWK-Systeme ermittelt. Bei den erfassten KWK-Anlagen,
in denen sowohl Erdgas als auch Bioerdgas bzw.
Biomethan eingesetzt werden kann, sind die Teilwirkungsgrade
und somit die Gesamtwirkungsgrade unabhängig
von der Brennstoffart. Kann Flüssiggas statt Erdgas
verwendet werden, sind gemäß der Umfrage mit
96 % der entsprechenden KWK-Anlagen identische Wirkungsgrade
erzielbar.
Im Segment kleiner Leistungen ist der thermische
Wirkungsgrad der registrierten BHKW in der Regel größer
als der elektrische Wirkungsgrad. Beispielsweise
reicht der thermische Wirkungsgrad in der elektrischen
Leistungsklasse bis 10 kW von 60 bis 90 %, der elektrische
Wirkungsgrad beträgt hingegen um 20 % (Bild 2).
Mit steigender Leistung nähern sich die Teilwirkungsgrade
der erfassten KWK-Systeme an und liegen ab
einer elektrischen Leistung von ca. 800 kW bei ca. 45 %.
Eine Ausnahme im Rahmen der Datenerhebung stellt
das Brennstoffzellen-BHKW dar, dessen elektrischer Wirkungsgrad
mit 61 % deutlich über dem thermischen
Wirkungsgrad von 24 % liegt. Aufgrund dieses Verhältnisses
weist das BHKW in der entsprechenden Leistungsklasse
(1 bis 5 kW el ) verglichen mit den übrigen
Motoren-BHKW die höchste Stromkennzahl auf.
Viele KWK-Systeme nutzen zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades
den Brennwert des eingesetzten
Brennstoffs. Dabei wird dem Abgas die im Wasserdampf
gebundene Kondensationswärme (latente Wärme) entzogen
und dem Heizsystem zugeführt. Diese Maßnahme
dient zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades
und wirkt somit positiv auf den Gesamtwirkungsgrad
eines BHKWs. Im Rahmen der Datenerhebung
wurden entsprechend differenzierte Angaben zu drei
KWK-Anlagen mit Otto-Motoren gemacht. Bei diesen
Erdgas- und Bioerdgas-/Biomethan-BHKW steigt der
Gesamtwirkungsgrad durch den Einsatz eines Brennwerttauschers
um rund 13 %.
2 Datenbasis | Erdgas: 80 Anlagen, Bioerdgas/Biomethan: 58 Anlagen,
Flüssiggas 25 Anlagen
Juni 2014
378 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
6. Richtpreise Einzelgeräte 3
Um allgemeingültige Aussagen über die Anschaffungskosten
für BHKW treffen zu können, wurden die von den
Herstellern angegebenen Netto-Verkaufspreise auf
einen Gesamtwirkungsgrad von 100 % normiert. Die
folgenden Auswertungen beziehen sich auf die spezifischen
– d. h. auf die elektrische Leistung bezogenen –
Netto-Richtpreise der BHKW. Generell sind die angegebenen
Richtpreise als eine Preisindikation zu verstehen.
Anhand der entwickelten Kostenfunktionen wird
deutlich, dass der Anschaffungspreis pro kW unabhängig
von der Brennstoffart fällt, je größer die elektrische
Leistung der KWK-Anlage ist. Bezogen auf die verfügbare
Datenmenge weisen die spezifischen Richtpreise von
Erdgas- sowie Bioerdgas-/Biomethan-BHKW die größte
Varianz auf. Liegt der Preis pro kW bei Erdgas-Anlagen
mit einer elektrischen Leistung über 500 kW unter 500 €,
so ist bei kleinen BHKW bis 50 kW im Mittel ein Preis von
2000 € zu erwarten, siehe Bild 3. Im kleinsten elektrischen
Leistungssegment von 1 bis 7,5 kW liegen die
Anschaffungskosten gemäß Datenerhebung stets über
3000 €/kW. Die Preisspanne von Flüssiggas-BHKW reicht
von 1000 bis 6000 €/kW. Die geringere Varianz resultiert
aus dem kleineren Leistungsspektrum. Der mittlere
Richtpreis für diese Brennstoffkategorie beträgt rund
2300 €/kW.
7. Preisentwicklung 4
Verglichen mit den Ergebnissen vorausgegangener Untersuchungen
sind die Listenpreise für Erdgas-BHKW in
den letzten Jahren gesunken. So lag der Grundpreis von
erdgasbetriebenen BHKW im elektrischen Leistungsspektrum
von 0,3 bis 18 320 kW im Jahr 2011 bei rund
9333 €/kW [1]. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung
wurde für das Jahr 2013 ein Grundpreis von
8106 €/kW identifiziert, wobei der betrachtete Leistungsbereich
von 1,0 bis 2000 kW el reicht. Dies entspricht
einer Reduzierung der Anschaffungskosten um
13 %. Trotz des unterschiedlichen Leistungsspektrums
ist dieses Ergebnis als konservativ zu bewerten, da der
Grundpreis bei höheren Leistungen tendenziell geringer
ist.
Im Segment der kleinen BHKW von 1 bis 7,5 kW el
wurde in Anlehnung an [2] eine Reduzierung des Grundpreises
von 14 177 €/kW im Jahr 2011 auf 12 847 €/kW
im Jahr 2013 erfasst. In dieser Leistungsklasse fällt die
Preisminderung mit 9 % geringer aus.
spez. Richtpreis in EUR/kW →
spez. Richtpreis in EUR/kW →
spez. Richtpreis in EUR/kW →
20.000
17.500
15.000
12.500
10.000
7.500
5.000
2.500
0
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
spez. Richtpreis
f(x) = 12847x -0,706
0 2 4 6 8
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
spez. Richtpreis
f(x) = 5920,8x -0,367
0 10 20 30 40 50
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
spez. Richtpreis
f(x) = 6383,5x -0,398
0 500 1000 1500 2000
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
3 Datenbasis | Erdgas: 77 Anlagen, Bioerdgas/Biomethan: 57 Anlagen,
Flüssiggas: 24 Anlagen
Bild 3. Normierter spezifischer Richtpreis für Erdgas-
BHKW mit Leistungen von 1 bis 7,5 kW el (oben), von
7,5 bis 50 kW el (Mitte) und von 7,5 bis 2.000 kW el (unten)
(Datenbasis | Erdgas: 77 Anlagen).
4 Datenbasis | Erdgas: 77 Anlagen
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 379

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
Häufigkeit →
spez. Vollwartungskosten in ct/kWh →
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
8
7
6
5
4
3
2
1
bis
40.000
8. Richtpreise Systempakete 5
Ergänzend zu den Einzelpreisen wurden bei den Anbietern
Preise für Systempakete angefragt. Dieser Preis
umfasst die Kosten für das Einzelgerät, das Zusatzheizgerät,
das Warmwassermodul und den Puffer- bzw.
Kombispeicher. Im Zuge der Vergleichbarkeit wurden
die angegebenen Preise auf einen Gesamtwirkungsgrad
von 100 % normiert. Für die Auswertung standen
ausschließlich im Bereich der Erdgas- und Bioerdgas/
Biomethan-BHKW ausreichende Datenpunkte zur Verfügung.
Die spezifischen Richtpreise für diese Systempakete
liegen rund 40 bis 60 % über denen der entsprechenden
Einzelgeräte. Der Verlauf der Richtpreisfunktionen
von Systempaketen und Einzelgeräten ist auf Basis
der verfügbaren Herstellerangaben konvergent. Auch
für Systempakete sinkt der Anschaffungspreis mit steigender
elektrischer Leistung des KWK-Aggregats.
5
Datenbasis | Erdgas: 8 Systempakete, Bioerdgas/Biomethan:
2 Systempakete
40.001
bis
50.000
50.001
bis
60.000
60.001
bis
70.000
70.001
bis
80.000
Lebensdauer KWK-Aggregat in Bh* →
Bild 5. Vollwartungskosten von Erdgas-BHKW
(Datenbasis | Erdgas: 56 Anlagen).
Erdgas Bioerdgas, Biomethan Flüssiggas
80.001
bis
90.000
90.001
bis
100.000
* Bh: Betriebsstunde
Bild 4. Lebensdauer von Erdgas-, Bioerdgas-/Biomethan- und
Flüssiggas-BHKW (Datenbasis | Erdgas: 78 Anlagen, Bioerdgas/
Biomethan: 56 Anlagen, Flüssiggas: 25 Anlagen).
spez. Vollwartungskosten
Vollwartungskosten
f(x) = -3E-06x 2 + 0,0109x + 0,573
spez. Vollwartungskosten
f(x) = 6,4884x -0,28
0
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
elektrische Leistung KWK-Aggregat in kW →
Vollwartungskosten
16
14
12
10
8
6
4
2
Vollwartungskosten in EUR/Bh* →
* Bh: Betriebsstunde
9. Lebensdauer 6
In der Produktgruppe der Erdgas-, Bioerdgas-/Biomethan-
und Flüssiggas-BHKW werden – bezogen auf
die vorhandene Datenmenge – am häufigsten Lebensdauern
von 50 000 bis 60 000 und von 90 000 bis
100 000 Betriebsstunden erreicht, siehe Bild 4. Die Analyse
von BHKW, die mit unterschiedlichen Brennstoffen
betrieben werden können, zeigt, dass die Lebensdauer
– laut Herstellerangaben – unabhängig von der Brennstoffart
ist.
10. Vollwartungskosten 7
Die bewerteten Vollwartungskosten setzen sich aus den
Wartungs- und Reparaturkosten sowie den Kosten für
Ersatzteile, Betriebsstoffe und die Generalüberholung
zusammen. Sie werden bezogen auf eine Betriebsstunde
(Bh) des BHKWs angegeben.
Die Vollwartungskosten pro Betriebsstunde in der
Produktgruppe der Erdgas-, Bioerdgas-/Biomethanund
Flüssiggas-BHKW weisen mit 1,5 ct bis 12,5 € eine
sehr hohe Varianz auf. Vollwartungskosten unter 3 €/Bh
liegen mit einem Anteil von knapp 70 % am häufigsten
vor. Mit zunehmender Leistung der erfassten KWK-Anlagen
steigen die Kosten je Betriebsstunde für die Vollwartung,
siehe Bild 5. So betragen die Vollwartungskosten
für Erdgas-BHKW im elektrischen Leistungsbereich
bis 10 kW stets weniger als 0,5 EUR/Bh. Ab einer elektrischen
Leistung von 500 kW ist gemäß den vorliegenden
Daten annähernd der 10-fache Aufwand zu kalkulieren.
Werden die Vollwartungskosten auf die elektrische
Nennleistung der KWK-Systeme bezogen, zeigt sich jedoch,
dass die spezifischen Kosten je kWh mit zunehmender
Leistung sinken. Die Verläufe von spezifischen
Vollwartungskosten und spezifischen Anschaffungskosten
sind demnach kongruent. Die Spanne für die leistungsbezogenen
Vollwartungskosten reicht bei den betrachteten
Erdgas-BHKW von 0,6 bis 7,6 ct/kWh.
11. Modulationsfähigkeit, Anfahrund
Abfahrzeiten 8
Die Vernetzung einzelner Anlagen und deren bedarfsgerechte
Steuerung im Rahmen virtueller Kraftwerke
oder Smart Grinds ermöglicht die Lastverschiebung von
der zentralen zur dezentralen Energieerzeugung. Durch
die flexible Regelung können die Systeme kurzfristig auf
die schwankenden Angebots- und Nachfragesituationen
im Stromnetz reagieren und als Ausgleich dienen.
So gewinnen KWK-Anlagen sowohl durch ihre hohe
Energieeffizienz als auch durch ihren flexiblen Einsatz
6 Datenbasis | Erdgas: 78 Anlagen, Bioerdgas/Biomethan: 56 Anlagen,
Flüssiggas: 25 Anlagen
7 Datenbasis | Erdgas: 56 Anlagen, Bioerdgas/Biomethan: 42 Anlagen,
Flüssiggas: 20 Anlagen
8 Datenbasis | 115 Anlagen differenziert nach Produktbezeichnung
Juni 2014
380 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
zur besseren Integration fluktuierender erneuerbarer
Energien an Bedeutung.
Die im Rahmen der Umfrage erfassten KWK-Systeme
sind zu 90 % modulierbar. Die untere Modulationsgrenze
beträgt in über 80 % der Fälle 50 % der elektrischen
Nennlast. Einzelne Systeme sind dazu geeignet bei geringeren
Lasten betrieben zu werden. Maximal ist – bezogen
auf die vorliegende Datenbasis – eine Reduzierung
auf 10 % der elektrischen Nennlast möglich. Die
obere Modulationsgrenze beträgt üblicherweise 100 %
der elektrischen Nennlast.
Zur Bereitstellung von Regelenergie sind kurze Anfahr-
und Abfahrzeiten der BHKW erforderlich. 96 % der
angegebenen KWK-Systeme weisen Anfahr- und Abfahrzeiten
von maximal 5 Min. auf. Die übrigen 4 % entfallen
auf ein Zündstrahl-BHKW, dessen Anfahrzeit
30 Min. beträgt, und auf ein Brennstoffzellen-BHKW,
welches mit 1800 Min. die längste Anfahrzeit aufweist.
Diese Systeme sind nicht modulationsfähig und aufgrund
dessen besonders zur Abdeckung von Grundlasten
geeignet. Aktuell sind gemäß Umfrageergebnis bereits
Systeme verfügbar, welche innerhalb einer Minute
den Nennlastbetrieb erreichen. Ihr Anteil am erfassten
Angebotsspektrum beträgt 26 %. Mit einem Anteil um
50 % kommen Anfahr- und Abfahrzeiten von 4 bis 5 Min.
am häufigsten vor.
12. Fazit
In allen Leistungsklassen sind heute für unterschiedlichste
Anforderungen KWK-Anlagen am Markt verfügbar.
Diese Systeme bringen abhängig von der Technologie
und Leistungsklasse verschiedene technische Eigenschaften
mit sich. Das im Rahmen der Datenerhebung
erfasste elektrische Leistungsspektrum reicht von 1 bis
2000 kW. Die Gesamtwirkungsgrade der KWK-Systeme
liegen auf Basis der Umfrage im Mittel bei 90 %. Dabei
werden durch die Nutzung der Brennwerttechnik
durchaus auch Wirkungsgrade über 100 % erreicht. Aufgrund
der hohen Effizienz können diese Systeme einen
wesentlichen Beitrag zur Emissionsminderung sowie
den übrigen klimapolitischen Zielen leisten. Wesentliche
Faktoren, die den Ausbau der KWK beeinflussen,
stellen die Wirtschaftlichkeit, die Anschaffungskosten
sowie rechtliche Rahmenbedingungen dar. Die Kostenanalyse
für das Jahr 2013 hat gezeigt, dass die spezifischen
Richtpreise für KWK-Systeme in den vergangenen
2 Jahren gesunken sind. Ob und wie sich diese Entwicklung
durch zukünftige Veränderungen der rechtlichen
Rahmenbedingungen ändern, bleibt abzuwarten. Generell
gilt, dass die spezifischen Kosten für Einzelgeräte
und Systempakete mit zunehmender elektrischer Leistung
der BHKW sinken. Ebenso verhalten sich die leistungsbezogenen
Kosten für die Vollwartung der KWK-
Systeme.
Die Untersuchung bezüglich der Modulationsfähigkeit
und der An- und Abfahrzeiten von BHKW bestätigt,
dass die KWK-Technologie heute ausgereift ist und
durch ihre Flexibilität bedarfsgerecht eingesetzt werden
kann. Durch das große Potenzial zur Bereitstellung von
Regelenergie gewinnt die KWK auch für den Ausgleich
fluktuierender erneuerbarer Energien an Bedeutung.
Literatur:
[1] ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen
Energieverbrauch e.V.: „BHKW‐Kenndaten 2011
– Module, Anbieter, Kosten.“, Berlin, 2011
[2] Buller, M.: „Ganzheitliche Betrachtung des Mikro-KWK Potenzials
im Wohngebäudebestand - Korrelation zwischen Kraft-
Wärme-Kopplung und Dämmmaßnahmen“, Wirtschaftsund
Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, 2013
Autoren
Nadine Lefort M.Eng.
Projektingenieurin in der Abteilung
Brennstoff- und Gerätetechnik |
Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. |
Essen |
Tel.: + 49 201 3618-251 |
E-Mail: lefort@gwi-essen.de
Michael Buller M.Eng.
Teamleiter Gerätetechnik in der Abteilung
Brennstoff- und Gerätetechnik |
Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. |
Essen |
Tel.: + 49 201 3618-289 |
E-Mail: buller@gwi-essen.de
Dipl.-Ing. (FH) Maren Wenzel M.Eng.
Projektingenieurin in der Abteilung
Brennstoff- und Gerätetechnik |
Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. |
Essen |
Tel.: + 49 201 3618-240 |
E-Mail: wenzel@gwi-essen.de
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 381

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
Das Regionale Virtuelle Kraftwerk –
ein möglicher Beitrag zur Energiewende
Gas-Plus-Technologien, Kraft-Wärme-Kopplung, dezentrale Energieversorgung
Joachim Seifert, Jens Haupt, Felix Glöckner und Jörg Hartan
Virtuelle Kraftwerke stellen eine Möglichkeit dar,
viele dezentrale Erzeugungseinheiten zu einer signifikanten
Erzeugungsleistung zusammenzufassen.
Regionale, Virtuelle Kraftwerke führen diesen Gedanken
fort und berücksichtigen zusätzlich Anforderungen
aus dem elektrischen Verteilnetz. Im
Folgenden Artikel soll diese Technologie speziell in
Kombination mit Mikro-KWK Systemen vorgestellt
werden.
Energetically analysis of CHP-Systems in buildings
Virtual power plants provide a way to merge a number
of decentralized generation units into a significant
generation capacity. Regional, Virtual power plants
are taking this idea further and account for additional
requirements from the electrical distribution network.
In the following paper, this technology will be
introduced especially in combination with micro-
CHP systems.
Bild 1. Verbraucherpreise für Elektroenergie und Erdgas nach [2].
1. Einleitung
Mit der von der Bundesregierung eingeleiteten Energiewende
ergeben sich grundlegende Veränderungen in
der Energieversorgung in Deutschland. Dies betrifft in
erster Linie den Elektroenergiemarkt, der in Zukunft
deutlich dezentraler ausgerichtet sein wird. Die Dezentralität
kommt dabei vorrangig durch die unterschiedlichen
Standorte von regenerativ erzeugter Elektroenergie mittels
PV-, Windkraft- und Biomasseanlagen zustande.
Derzeit noch nicht im unmittelbaren Fokus der Betrachtungen
steht der Wärmemarkt. Dies ist insofern
verwunderlich, da ein Großteil der in Deutschland
konsumierten Primärenergie im Gebäudebereich anfällt.
Aus diesem Grunde heraus wäre es für das Gelingen der
Energiewende vorteilhaft, wenn eine stärkere Verknüpfung
von Elektroenergie- und Wärmemarkt stattfinden
würde. Eine Möglichkeit hierzu bilden Virtuelle
Kraftwerke auf Basis der Mini- und Mikro-KWK Technologie
die in der nachfolgen Publikation im besonderen
Fokus stehen sollen.
2. Ausgangssituation
Der Gebäudebereich in der Bundesrepublik Deutschland
ist stark von Bestandsgebäuden geprägt. Neubauten
nehmen einen untergeordneten Prozentsatz am
Gebäudebestand ein (kleiner 1 %). Betrachtet man die
Wohngebäude, so gliedern sich diese in ca. 3,1 Mio.
Mehrfamilienhäuser mit einem durchschnittlichen
Energieverbrauch von 145 kWh/m²a sowie ca. 15 Mio.
Ein- und Zweifamilienhäuser mit einem derzeitigen
durchschnittlichen Energieverbrauch von 172 kWh/m²
auf [1/2]. Besonders die Ein- und Zweifamilienhäuser
werden aufgrund der hohen Energiekennwerte und den
daraus resultierenden hohen Kosten in den nächsten
Jahren mit großer Wahrscheinlichkeit eine Sanierung
erfahren. Typisch hierbei ist eine Modernisierung der
Gebäudehülle sowie ein Modernisierung der Anlagentechnik.
Speziell bei der Anlagentechnik gibt es große Freiheitsgrade.
Im Hinblick auf die Wärmeerzeuger stehen u. a.
••
Gas- Brennwertgeräte und Niedertemperaturgeräte
• Wärmepumpen,
•
(auch in Kombination mit thermischen Solaranlagen),
• sowie KWK-Systeme unterschiedlicher Ausprägung
zur Verfügung. Die letztgenannten Erzeugungseinheiten
bieten dabei den Vorteil, dass sie neben der Versorgung
Juni 2014
382 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
des Gebäudes mit Wärme auch Elektroenergie bereitstellen
können. Dies ist insofern vorteilhaft, da die Endkundenpreise
für Elektroenergie in den letzten Jahren
im Vergleich zum Erdgas stark angestiegen sind und
nach heutigen Prognosen weitere steigen werden 1 . Bild 1
zeigt dies auf Basis der Kenndaten des BMWi [3] für die
Jahre 2006 bis 2013.
Um den dokumentierten Kostensteigerungen für Elektroenergie
besonders bei den Ein- und Zweifamilienhäusern
entgegenzuwirken existieren weitere Technologien.
Zu nennen sind hier in erster Linie kleine PV-Anlagen,
die jedoch den Nachteil der schwankenden Bereitstellung
an Elektroenergie aufweisen. Vorstellbar sind ebenfalls
kleine Windkraftgeneratoren, die aber ebenfalls den
o. g. Nachteil der ungesteuerten Fluktuation aufweisen.
Mittels elektrischen Speichersystemen wäre es möglich,
Elektroenergieerzeugung und Elektroenergieverbrauch
zu entkoppeln. Derzeit ist dies jedoch noch nicht wirtschaftlich
darstellbar.
Aus diesem Grunde besitzt die genannte Klasse des
Gebäudebereiches großes Potential für den Einsatz an
KWK-Systemen. Technologisch stehen KWK-Systeme auf
Basis von
• Stirling- und Verbrennungsmotoren
• sowie Brennstoffzellen
zur Verfügung. Prinzipiell beachtet werden muss jedoch,
dass in Hinblick auf das elektrische Verteilnetz ab einem
gewissen Durchdrängungsgrad die Anlagen koordiniert
betrieben werden sollten um kritische Betriebszustände
zu vermeiden [4]. Dieser koordinierte Betrieb kann in
einem Virtuellen Kraftwerk erfolgen.
3. Virtuelle Kraftwerke
Unter einem Virtuellen Kraftwerk (VK) versteht man im beschriebenen
Zusammenhang die Verknüpfung (Pooling)
1 Eine Verringerung des Elektroenergiebezuges für den Endkunden
würde hier unmittelbar einen wirtschaftlichen Vorteil ergeben.
Bild 2. Konzeption eines Regionalen Virtuellen Kraftwerks.
von dezentralen elektrischen Erzeugungseinheiten in
der Weise, dass eine nennenswerte elektrische Gesamtleistung
bis hinein in den Megawattbereich in verschiedenen
Spannungsebenen entsteht. Die dezentralen
Erzeugungseinheiten können dabei in verschiedenen
Verteilnetzen auch mit großer räumlicher Distanz installiert
sein.
Eine Sonderform der Virtuellen Kraftwerke stellen
die Regionalen Virtuellen Kraftwerke (RVK) dar, bei
denen versucht wird, die dezentralen Erzeugungseinheiten
örtlich zu konzentrieren und wenn möglich in
einem elektrischen Verteilnetz anzuordnen [4]. Da sich
Mini- und Mikro-KWK Systeme ausschließlich im elektrischen
Verteilnetz und hier speziell im elektrischen
Niederspannungsnetz befinden, eigenen sich diese Erzeugungseinheiten
besonders gut für ein RVK (vgl. Bild 2).
Für die informationstechnische Vernetzung der verschiedenen
Mikro-KWK-Systeme stehen letztlich leistungsfähige
Internettechnologien zur Verfügung.
Bezogen auf Bild 2 beschreibt die Ebene 0 die lokale
Gebäudeebene in der z. B. das KWK-System angeordnet
ist. Die Ebene 1 fasst die einzelnen Abgänge eines Nie-
Bild 3. Informationsfluss zwischen den einzelnen
Ebenen eines Regio nalen Virtuellen Kraftwerks.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 383

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Gas-Plus-Technologien
derspannungsnetzes zusammen, wohingegen die
Ebene 2 eine Zusammenfassung mehrerer regionaler
Niederspannungsnetze beinhaltet und das Regionale
Virtuelle Kraftwerk darstellt.
Die Zuordnung der einzelnen Ebenen dieses hierarchischen
Ansatzes ist nicht willkürlich gewählt, sondern
orientiert sich dabei an den wesentlichen Randbedingungen.
So ist auf lokaler Ebene die Bereitstellung der
thermischen Energie signifikant, was wiederum bei der
überlagerten Ebene keine Rolle spielt. Hier sind die elektrischen
Netzrestriktionen von Bedeutung, die bei
Nichteinhaltung zu einer Abschaltung verschiedener
Erzeuger führen können. Notwendig für den koordinierten
Betrieb eines RVK ist es dabei, unterschiedliche
Statusinformationen in den einzelnen Ebenen bereitzustellen.
Bild 3 zeigt hierzu einen entsprechenden Signalflussplan.
Bild 4 dokumentiert die prinzipielle Ankopplung der dezentralen
Erzeugungseinheiten an das Primärenergienetz
(z. B. Erdgas, Biogas, Wasserstoff) sowie an das Elektroenergienetz.
Zusätzlich ist die informationstechnische Verknüpfung
(bidirektional) zur RVK-Zentrale dokumentiert.
Um prognostizierbar und damit auch vermarktungsfähig
elektrische Energie anbieten zu können, müssen
aus der Ebene 0 die Informationen über die mögliche
Elektroenergieproduktion minimaler und maximaler Art
über einen vorher definierten Zeitraum vorliegen. Von
großer Bedeutung ist, dass dabei der unmittelbare Zusammenhang
zum Wärmebedarf des jeweiligen Gebäudes
beachtet wird, da dieser letztlich primär ist. Dieser
Bedarf kann hinreichend genau mittels einer prädiktiven
Analyse unter Berücksichtigung der meteorologischen
Bedingungen bestimmt und mittels eines im Gebäude
installierten thermischen Speichers in gewissen Grenzen
vom elektrischen Bedarf entkoppelt werden. Weiterhin
muss der Status der technischen Anlage (an/aus) der
Ebene 1 übergeben werden. Eine weitere Voraussetzung
für die physikalische Funktionsweise des RVK ist,
dass unter Echtzeitbedingungen genügend Primärenergie,
z. B. in Form von Erdgas, zur Verfügung steht. Dies
kann i. A. durch die vorhandene Erdgasinfrastruktur wie
den Transport- und Verteilnetzen sowie den Erdgasspeichern
abgebildet werden.
In der Ebene 1 werden diese Daten zusammengefasst
und in Kombination mit Kenndaten des elektrischen
Netzes der Ebene 2 übertragen. In der Ebene 2
erfolgt anschließend wieder eine Bündelung der Daten
und Aufbereitung zur Vermarktung. Im Umkehrschluss
ist die Rücktransformation, d. h. die Erstellung des Fahrplans
für jedes Gerät auf der Ebene 0 von signifikanter
Bedeutung. Auch hier wird jeweils von einer Ebene zur
untergeordneten Ebene eine Leistungsvorgabe benannt.
Die jeweiligen Geräte auf der Ebene 0 müssen
diese Leistungsvorgabe dann zeitlich einhalten. Das
RVK stellt hierfür den globalen Bilanzkreis dar. Es ist für
die Zuteilung der einzelnen Fahrpläne an die untergeordneten
Ebenen und für die Gewährleistung der größtmöglichen
Wirtschaftlichkeit zuständig.
Anhand der aus den darunter liegenden Ebenen
gelieferten Daten muss das RVK die zur Verfügung
stehende Leistung und damit die produzierbare Elektroenergie
in geeigneter Weise vermarkten. Es stellt damit
unmittelbar eine Konkurrenz zu etablierten Marktteilnehmern
dar. Bild 5 zeigt dies schematisch.
Bild 4. Verknüpfung und Informationsfluss
innerhalb
eines Regionalen, Virtuellen
Kraftwerks.
Juni 2014
384 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
Bild 5. Marktteilnehmer im Umfeld eines Virtuellen Kraftwerks.
Die Vermarktungsstrategien eines Regionalen, Virtuellen
Kraftwerks können dabei sehr unterschiedlich
sein. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit,
1. den Grad der elektrische Autarkie des RVK-Systems
möglichst zu maximieren (minimaler Energiebezug/
Stromnutzergemeinschaft)
2. Elektroenergie für die Vermarktung an der EEX
bereitzustellen,
3. Elektroenergie für die Vermarktung im Bereich der
für Regelenergie anzubieten
4. oder Elektroenergie für eine Direktvermarktung zu
erzeugen.
Darüber hinaus können weitere Zielfunktionen aus
Sicht des elektrischen Netzbetreibers vorliegen, die mit
den genannten monetären Vermarktungsstrategien
nicht in Bezug stehen. Zu nennen sind hier z. B. eine
möglichst gleiche elektrische Netzbelastung, Schaffung
von Transportkapazitäten für Elektroenergie aus PV-
Anlagen (Tagesverlauf) oder Sicherung eines elektrisch
ausgeglichen Bilanzkreises die als Systemdienstleistungen
erbracht werden können. Wesentlich abhängig ist
die Festlegung auf ein entsprechendes Zielkriterium
dabei von den lokalen Randbedingungen sowie den
(rahmen)politischen Randbedingungen und vom Betreiber
des RVK selbst.
4. Systembetrachtungen zum RVK
Nach den allgemeinen Erläuterungen und den theoretischen
Betrachtungen soll im nachfolgenden Teilabschnitt
die Wirkung eines RVK an einem konkreten
Beispiel betrachtet werden. Ausgangspunkt der Betrachtung
ist ein RVK System, welches beispielhaft wie
folgt aufgebaut ist:
Bild 6. Tagesverlauf signifikanter Kurven für ein Regionales Virtuelles
Kraftwerk – nicht koordinierter Betrieb.
• 100 Einfamilienhäuser
•
• Bauweise der EFH: 80 % nach WSVO77; 10 % nach
WSVO82, 8 % nach WSVO95, 2 % nach Passivhausbauweise,
••
Thermische Speicher: Gebäude nach WSVO77 - 800 l
Speicher, alle anderen Gebäude mit KWK-Systemen
V= 500l- Speicher
Für die KWK-Systeme wurden motorische BHKW-Anlagen
verwendet, die in Ihrer Leistung auf die einzelnen
Gebäudetypen abgestimmt sind [5/6]. Die elektrischen
Lastprofile für die Gebäude orientieren sich an den Angaben
in [7]. Bild 6 zeigt für die genannten Randbedingungen
an einem Wintertag 2 signifikante Kenngrößen.
2 Es handelt sich um einen Februar-Wintertag, an dem auch in der
Nacht Wärme benötigt wird.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 385

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Gas-Plus-Technologien
Den Untersuchungen liegt eine unkoordinierte bzw.
stringent wärmegeführte Betriebsweise zugrunde.
Betrachtet man die rote Kurve im Bild 6, so ist zunächst
eine starke Leistungserhöhung nach 0:00 Uhr
festzustellen. Diese ist mit dem Einschalten der Geräte zu
begründen. Im gleichen Zuge wie die elektrische Leistung
ansteigt, sinkt das zur Verfügung stehende thermische
Speicherpotential (blaue Kurve) bzw. steigt die thermisch
gespeicherte Wärme (grüne Kurve). Dies geschieht
solang bis die Speicher ihren maximalen Ladezustand
erreicht haben. Zeitlich ist das bei allen verwendeten
BHKW-Systemen aufgrund der hinterlegten meteorologischen
Bedingungen gleich. Anschließend sinkt die
elektrische Leistung des RVK stark ab. Ist der thermische
Speicher entladen, beginnt der genannte Zyklus von
neuem.
Bild 7. Tagesverlauf signifikanter Kurven für ein Regionales Virtuelles
Kraftwerk – koordinierter Betrieb (Speicherladezustand).
Bild 7 zeigt hingegen am gleichen Tag einen koordinierten
Betrieb bei dem der Speicherladezustand
gezielt variiert wurde. Abwechselnd wird eine Entladung
bzw. Beladung des gesamten thermischen Speichers
des RVK durchgeführt. Signifikant hierbei ist, dass die
Geräte mit variabler Leistungsklasse jedoch nicht verändert
wurden, d. h. die thermische und elektrische
Leistung der Gräte wurde als konstant angesetzt. Die
Kurvenverläufe lassen erkennen, dass beim Signal „Speicher
entleeren“ deutliche Einschnitte in der abgegeben
elektrischen Leistung zu erkennen sind und es besonders
in den Morgenstunden zu Zuständen kommen
kann, bei denen die elektrische Leistung des RVK nicht
mehr den Verbrauch an elektrischer Energie decken
kann (Bilanzgrenze RVK). Erkennbar ist jedoch auch,
dass allein durch die Detektion des Speicherladezustandes
die elektrischen Kurvenverläufe nicht zu erklären
sind. Vielmehr muss immer auch der thermische Bedarf
des Gebäudes mit betrachtet werden 3 .
Abschließend sei noch ein weiterer koordinierter Betrieb
für den o. g. Tag diskutiert, bei dem nicht allein der
Speicherladezustand im Mittelpunkt der Betrachtungen
stand, sondern die erzeugte Elektroenergie. Bild 8 zeigt
für diesen Betrieb den repräsentativen Tagesgang. Für
das Verständnis von Bild 8 ist dabei wichtig, dass bei
RVK min die Steuerbefehle so gesetzt wurden, dass möglichst
eine minimale Leistungsabgabe des RVK-Systems
erfolgt ohne die Wärmeversorgung der Gebäude zu gefährden
(entspricht dem Befehl - „Speicher entleeren“
gemäß Bild 7). Bei RVK max erfolgt die Regelung in der
Art und Weise, dass vom RVK eine maximale Elektroenergieerzeugung
abgerufen wird. Bezugnehmend auf
die Kurvenverläufe ist besonders gut die minimale Leistungsabgabe
in den frühen Morgenstunden zu erkennen.
Hier gehen die einzelnen BHKW-Systeme nahezu
vollständig in den Standby-Betrieb. In der anschließenden
Aufheizphase ist immer noch von zentraler Seite
eine minimale Leistung des RVK-Systems gefordert. Dieser
Befehl wird jedoch von den lokalen Anforderungen
übersteuert, da in den Morgenstunden ein hoher thermischer
Bedarf vorliegt. Deutlich ist auch zu sehen, dass
in der nachfolgenden Phase mit maximaler elektrischer
Leistung noch Potential in den thermischen Speichern
zur Verfügung steht. Die Mikro-KWK Systeme können
nochmals mehr Elektroenergie produzieren.
Alle dokumentierten Kurvenverläufe sind im Rahmen
dieser Veröffentlichung noch nicht auf bestimmte
Betriebsszenarien optimiert. Wie Eingangs beschrieben,
können die Zielfunktionen sehr unterschiedlich sein
und von Betreiber zu Betreiber variieren. In [4] werden
unterschiedliche Betriebsstrategien und die dabei
umgesetzte Optimierung ausführlich beschrieben, wo-
Bild 8. Tagesverlauf signifikanter Kurven für ein Regionales Virtuelles
Kraftwerk – koordinierter Betrieb (Leistungsregelung).
3 Den Analysen liegt die Randbedingung zu Grunde, dass der
thermische Bedarf des Gebäudes immer gedeckt werden muss.
Juni 2014
386 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
durch sie im Rahmen dieser Veröffentlichung nicht extra
diskutiert werden sollen.
5. Fazit
In der vorliegenden Veröffentlichung wird auf Virtuelle
Kraftwerke und im Speziellen auf Regionale Virtuelle
Kraftwerke auf Basis der Mini- und Mikro-KWK Technologie
im Niederspannungsnetz eingegangen. Zunächst
erfolgte eine grundlegende Erläuterung der Technologie
und möglicher Vermarktungsstrategien. Im zweiten
Abschnitt wird ein fiktives Regionales Virtuelles Kraftwerk
analysiert. Als Ergebnis dieser Analysen kann zunächst
festgestellt werden, dass Algorithmen nunmehr
vorhanden sind, mit denen ein koordinierter Betrieb
von kleinen dezentralen Einheiten möglich ist. Der große
Vorteil einer koordinierten Betriebsweise besteht in der
elektrischen Lastverschiebung/ Bedarfsanpassung unter
vollständiger Nutzung der Abwärme. Das Verschiebepotential
liegt dabei bei typischen Einfamilien häusern im
Bereich 0,5 h ≤ τ ≤ 2,5 h. Neben den metrologischen
Bedingungen beeinflusst die Größe und Leistungsfähigkeit
des thermischen Speichers dieses Verschiebepotential
maßgeblich. Dieses Verschiebe potential bei Ein- und
Zweifamilienhäusern ist im Allgemeinen ausreichend
um gezielt elektrische Lastspitzen entgegenzuwirken.
Literatur
[1] Statistisches Bundesamt: Bautätigkeit und Wohnungen –
Bestand an Wohnungen, 2014
[2] BDEW 2013: Foliensatz Wärmemarkt, Bundesverband der
energie- und Wasserwirtschaft e. V.
[3] BMWi 2014: Zahlen und Fakten Energiedaten – Nationale
und Internationale Entwicklung, Bundesministerium für
Wirtschaft und Energie, 26.02.2014
[4] Seifert, J.; Schegner, P.; Meinzenbach, A.; Haupt, J.; Seidel, P.;
Schinke, L.; Heß, T. und Werner, J.: Regionales Virtuelles Kraftwerk
auf Basis der Mini- und Mikro-KWK-Technologie - Intelligente
Vernetzung von thermischen und elektrischen Verbrauchersystemen;
Technische Universität Dresden, Forschungsvorhaben
- dritter Zwischenbericht 2014
[5] Seifert, J.: Mikro-BHKW-Systeme für den Gebäudebereich,
VDE-Verlag 2013, ISBN 978-3-8007-3475-7
[6] Hartan, J. und Seifert, J.: Erfahrungen mit Mikro-BHKW, insbesondere
dem L 4.12, im Feldtest für Einfamilienhäuser; gwf-
Gas-Erdgas; Heft 7-8, Seite 530 – 538, 2012
[7] Dickert, J. und Schegner, P.: A Time Series Probabilistic Synthetic
Load Curve Model for Residential Customers, IEEE Power
Tech, Trondheim, Norwegen 2011
S Netz
W el,max,A
W el,min,A
W el,max,N
W el,min,N
φmin
RVK
VK
Status des elektrischen Netzes
(z. B. Auslastung)
maximal bereitzustellende
elektrische Energie der Anlage
minimal bereitzustellende
elektrische Energie der Anlage
maximal bereitzustellende
elektrische Energie des Netzes
minimal bereitzustellende
elektrische Energie des Netzes
Belastungsgrad
Regionales Virtuelles Kraftwerk
Virtuelles Kraftwerk
kWh
kWh
kWh
kWh
Danksagung
Die VNG – Verbundnetz Gas Aktiengesellschaft (VNG AG) aus Leipzig
initiierte das Forschungsvorhaben und unterstützt dieses im
Rahmen der Projektphase finanziell. Weitere umfängliche Unterstützung
wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und
Energie unter dem Förderkennzeichen 03ET1042A gewährt.
Autoren
Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert
Technische Universität Dresden |
Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik
und Wärmeversorgung |
Dresden |
Tel.: + 49 351 463-34909 |
E-Mail: Joachim.Seifert@tu-dresden.de
Dipl.-Ing. Jens Haupt
Technische Universität Dresden |
Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik
und Wärmeversorgung |
Dresden |
Tel.: + 49 351 463-35177 |
E-Mail: Jens.Haupt@tu-dresden.de
Felix Glöckner
Student des Maschinenbaus der technischen
Universität Dresden |
Dresden |
Symbole / Abkürzungen
τ Zeit h
P el elektrische Leistung W
P el,akt aktuelle elektrische Leistung W
P el,ver,akt aktueller elektrische Verbrauch W
Q th,akt aktuelle gespeicherte Wärme kWh
Q th,akt,pot Potential an speicherbarer
thermischen Energie
kWh
Status der Anlage (on / off)
S Anlage
Dr.-Ing. Jörg Hartan
VNG Gasspeicher GmbH |
Leipzig |
Tel.: + 49 341 443-2477 |
E-Mail: joerg.hartan@vng-gasspeicher.de |
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 387

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
Teilnahme von Erdgas-BHKW
am Regelenergiemarkt
Gas-Plus-Technologien, Kraft-Wärme-Kopplung, dezentrale Energieversorgung
Thomas Pilgram und Matthias Karger
Niedrige Börsenstrompreise und in der Diskussion befindliche
Vorschläge zur Umlagebeteiligung selbst erzeugter
Strommengen setzen die Wirtschaftlichkeit
erdgasbefeuerter Kraftwerke und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
unter Druck. Als möglicher Ausweg wird
immer häufiger die Flexibilisierung der Stromerzeugung
genannt. Tatsächlich ist eine gezielte, mehrstündige
Verlagerung der Stromerzeugung in Stunden mit
überdurchschnittlichen Strompreisen aber regelmäßig
nicht ohne zusätzliche Investitionen möglich. Oftmals
müssten Wärme- oder Dampfspeicher erweitert oder
neu errichtet werden, um trotz verringerter Betriebsstunden
auch weiterhin den Wärmebedarf decken zu
können. Unter den aktuellen Bedingungen „rechnen“
sich diese Maßnahmen jedoch oftmals (noch) nicht
und erscheinen aufgrund der Unsicherheit auf gesetzgeberischer
Seite und der zukünftigen Entwicklung der
Börsenstrompreise zu risikobehaftet, um aktuell eine
Investition in größerem Umfang zu rechtfertigen.
Gleichwohl gibt es Alternativen.
Participation of gas-fired CHP units in the balancing
energy market
Low prices for wholesale electricity and anticipated
revisions of the Renewable Energy Law concerning
cost apportionment for customer generation put profitability
of gas-fired powerplants and combined heat
and power units (CHP) under pressure. A better utilization
of generation flexibility is an often proposed
option to improve the situation. In reality a shift of
operation hours into periods with above-average electricity
prices usually requires additional investments.
To reliably satisfy heat-demand despite reduced operation
hours in many cases storage capacities for
heat or steam need to be newly installed or expanded.
In consideration of the current market conditions
and regulatory risks major investments in such capacities
seem not to pay out sufficiently. But alternatives
exist.
1. Flexibilitätsvermarktung ohne Investitionen
Die Teilnahme am Regelenergiemarkt stellt die aktuell
beste Möglichkeit dar, zusätzliche Erlöse zu erzielen und
einen ersten Schritt in Richtung „Flexibilisierung“ zu
gehen, da dieses ohne nennenswerte Investitionen in die
Infrastruktur und ohne spürbare Eingriffe in die übliche
Betriebsweise möglich ist. Als Regelenergie bezeichnet
man die kurzfristige aber messbare Leistungsänderung
von Stromerzeugern oder elektrischen Verbrauchsanlagen
(z. B. Pumpen, Verdichter, Kühlhäuser etc.), um auch
bei ungeplanten oder unvorhergesehenen Schwankungen
auf der Erzeugungs- oder Nachfrageseite einen stabilen
Netzbetrieb bei einer Frequenz von 50 Hertz zu gewährleisten.
In Deutschland übernehmen die Übertragungsnetzbetreiber
(ÜNB) die Aufgabe der Netzstabilität und
sind daher dazu verpflichtet, jederzeit ausreichend flexible
Erzeugungs- oder Verbrauchskapazitäten vorzuhalten.
Da sie selbst über keine Erzeugungs- oder Verbrauchsanlagen
verfügen, schreiben die vier ÜNB im Rahmen ihrer
Systemverantwortung die benötigten Regelenergiekapazitäten
in gemeinsamen Auktionen deutschlandweit aus.
Die drei von den ÜNB ausgeschriebenen Regelleistungs-
Tabelle 1. Regelleistungsarten.
Produktsegment Ausschreibung Mind.-Angebot Aktivierung Zeitscheiben Vergütung
Primärregelleistung Wöchentlich 1 MW
< 30 Sekunden
vollautomatisch
1/Woche
Leistungspreis
Sekundärregelleistung Wöchentlich 5 MW
< 5 Minuten
vollautomatisch
Peak & Off-Peak
Leistungspreis &
Arbeitspreis
Minutenreserveleistung
Täglich
5 MW
< 15 Minuten
teilautomatisiert
6x4h/Tag
Leistungspreis &
Arbeitspreis
Juni 2014
388 gwf-Gas Erdgas

Gas-Plus-Technologien | FACHBERICHTE |
Tabelle 2. Jährliche Erlöse MRL & SRL.
Summe mittlere Leistungspreise (€/MW p. a.)
2010 2011 2012 2013
Sekundärregelleistung
Minutenreserve
positiv 86 024 72 930 22 204 68 520
negativ 137 925 103 248 104 135 102 171
positiv 9 666 2 740 5 378 8 321
negativ 27 323 36 902 26 643 50 115
Alle dargestellten Daten beziehen sich auf eine ganzjährige Teilnahme am Regeleneregiemarkt, d. h. die Regelleistung müsste 8760 h
bereitgestellt werden können. In der Praxis ergeben sich regelmäßige geringere Verfügbarkeiten mit entsprechend geringeren Erlösen.
Daten: www.regelleistung.net
arten werden als Primärregeleistung, Sekundärregelleistung
und Minutenreserve bezeichnet. Sie unterscheiden
sich vor allem hinsichtlich der geforderten Aktivierungsgeschwindigkeit
und der Bereitstellungsdauer (vgl.
Tabelle 1 „Regelleistungsarten“).
Unter technischen Gesichtspunkten eignen sich erdgasbefeuerte
Stromerzeugungsanlagen (BHKW und
Turbinen) vor allem für eine Teilnahme in den Regelleistungsarten
Sekundärregelleistung und Minutenreserve.
In diesen beiden Regelleistungsarten wird positive und
negative Regelleistung getrennt ausgeschrieben. Einem
Abfall der Netzfrequenz wird durch den Einsatz positiver
Regelenergie (Erhöhen von Erzeugungsleistung oder
Reduzieren von Verbrauchsleistung) entgegengewirkt,
einem Frequenzanstieg durch den Einsatz negativer
Regelenergie (Reduzieren von Erzeugungsleistung bzw.
Erhöhen von Verbrauchsleistung). Eine Besonderheit
des Regelenergiemarktes ist, dass die durch die ÜNB
„eingekauften“ Kapazitäten bereits für die reine Vorhaltung
von Flexibilität mit einem Leitungspreis vergütet
werden und somit auch ohne tatsächlich stattfindende Abrufe
bereits Zusatzerlöse von jährlich bis zu 100 000 € pro
MW Regelleistung erzielt werden können (vgl. Tabelle 2
„Jährliche Erlöse MRL & SRL“). Es wird also das reine Abrufrecht
unabhängig von der tatsächlichen Inanspruchnahme
bezahlt. Im Falle eines Abrufes wird dann zusätzlich
der Abrufpreis bezahlt. Dieser wird vom Anbieter
selbst festgelegt und die Höhe der Abrufpreise bestimmt
auch die Abrufreihenfolge. Sollten also im Abruffall
zusätzliche (variable) Kosten wie beispielsweise
Brennstoffkosten für alternative Wärme-/Dampferzeugung
oder Stromkosten für externe Energiebeschaffung
anfallen, können diese jederzeit über einen frei gestaltbaren
Arbeitspreis kompensiert werden.
2. Regelenergie mit Anlagenleistung
von 0,5–20 MW sinnvoll
Durch den massiven Ausbau Erneuerbarer Energien ist
in den letzten Jahren insbesondere der Wert von negativer
Regelleistung deutlich gestiegen. Dies kann unter
Anderem damit erklärt werden, dass in Stunden mit viel
Stromerzeugung aus Wind- und Photovoltaikanlagen
nur noch relativ wenige konventionelle Kraftwerke produzieren.
Insbesondere die bisherigen „Platzhirsche“ im
Regelenergiemarkt – konventionelle Großkraftwerke –
haben in diesen Situationen Ihre Einspeiseleistung bereits
auf ein Mindestmaß reduziert und können nicht
noch weiter abgeregelt werden. Gleichzeitig werden
Wind- und Photovoltaikanlagen aktuell nicht für eine
Teilnahme am Markt für Regelenergie zugelassen. Da
dennoch jederzeit ungefähr 5000 MW positive und negative
Regelleistung zuverlässig zur Verfügung stehen
müssen, beteiligt sich seit 2012 auch eine steigende
Zahl von dezentralen Stromerzeugern wie (Block-)Heizkraftwerke
und industrielle Gasturbinen in der Leistungsklasse
von 0,5 bis 20 MW an den Auktionen für
Minutenreserve und Sekundärregelleistung. Aufgrund
der Systemrelevanz des Regelenergiemarktes verlangen
die ÜNB und die Bundesnetzagentur jedoch eine
100%ige Zuverlässigkeit und stellen auch darüber hinaus
sehr hohe Anforderungen an die Anbieter, unter
Anderem in punkto IT und Datensicherheit.
3. Dienstleister helfen hohe
Anforderungen effizient zu erfüllen
Um als einzelnes Unternehmen die hohen technischen
und regulativen Anforderungen zu erfüllen und notwendige
Investitionen und Kosten nicht selbst schultern
zu müssen, erfolgt die Marktteilnahme zumeist
über einen Pool-Anbieter. Der Stadtwerkedienstleister
und auf die Vermarktung dezentraler Stromerzeugung
spezialisierte Clean Energy Sourcing AG (CLENS) mit Sitz
in Leipzig (vgl. Infobox „CLENS Unternehmensprofil“)
vermarktet deutschlandweit Pools mit aktuell über
100 Einzelanlagen und annähernd 300 MW Anlagenleistung
im Markt für Minutenreserve und Sekundärregelleistung.
CLENS übernimmt dabei die erforderliche
technische Anbindung der einzelnen Anlagen und führt
die teilnehmenden Unternehmen durch das Zulassungsverfahren
der ÜNB. Hierbei zeigt die Erfahrung, dass die
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 389

| FACHBERICHTE
|
Gas-Plus-Technologien
Eignung und Voraussetzungen für eine Marktteilnahme
insbesondere jeweils individuell zu bewerten sind. Zwar
sind viele Anlagen unter rein technischen Gesichtspunkten
gut für eine Teilnahme geeignet und der Pool-
Anbieter stellt üblicherweise die für eine Regelenergiebereitstellung
erforderliche Software, Leittechnik sowie
die Rechenzentrums- und IT-Infrastruktur zur Verfügung.
Aber weitere Fragestellungen wie beispielsweise zum
Netzentgeltregime, Bilanzkreismanagement und zu
innerbetrieblichen Abhängigkeiten (z. B. Prozesswärme,
Dampf, Netz-Höchstlasten) haben als zu berücksichtigende
Randbedingungen einen wesentlichen Einfluss
auf die Höhe der zu erzielenden Zusatzerlöse. Bei Poolbetreibern
mit industrieller Erfahrung können diese
Aspekte in wenigen Gesprächsrunden im Austausch mit
den verantwortlichen Mitarbeitern geklärt werden.
Neben der (weitestgehend standardisierten) technischen
Umsetzung erfolgt so auch eine (individuelle)
Berücksichtigung im Vertragswerk zwischen dem teilnehmenden
Betrieb und dem Pool-Anbieter.
4. Flexibilität und Sicherheit
durch Pool-Teilnahme
Sobald ein BHKW oder eine Verbrauchsanlage von den
ÜNB für eine Teilnahme am Pool zugelassen wurde, wird
die verfügbare Regelleistung von den Handelsexperten
des Pool-Anbieters bei der täglichen oder wöchentlichen
Gebotserstellung berücksichtigt. Planbare „Nicht-Verfügbarkeiten“
durch beispielsweise Stillstände, Reparaturen
oder innerbetriebliche Einsatzplanungen werden individuell
berücksichtigt und können auch kurzfristig angepasst
werden. Ungeplante „Nicht-Verfügbarkeiten“ werden
über eine ausreichend groß dimensionierte Pool-Reserve
durch CLENS abgesichert. Die Poolüberwachung sowie
die von den ÜNB geforderte jederzeitige Erreichbarkeit
wird durch eine mindestens doppelt besetzte 24/7-Pool-
Leitwarte gewährleistet. Für am Pool teilnehmende Betriebe
entstehen dabei keinerlei Kosten - weder während
der Anbindungs- und Zulassungsphase noch im laufenden
Vermarktungsbetrieb. Der Pool-Anbieter erzielt seinen
Deckungsbeitrag indem er bei einer erfolgreichen
Teilnahme an den Regelenergie-Auktionen je nach Anlagengröße
und Betriebsprofil einen Anteil am tatsächlich
erzielten Zusatzerlös in Höhe von 25 bis 50 % als
Pool-Beitrag einbehält. In diesem Modell konnten
Industriebetriebe mit flexiblen Stromerzeugern und
Verbrauchsanlagen im Jahr 2013 Zusatzerlöse von
35 000 € (Minutenreserve) bis 75 000 € (Sekundärregelleistung)
erzielen, ohne dass hierfür Investitionen in
Infrastruktur oder spürbare Eingriffe in die üblichen Betriebsweise
erforderlich waren. Neben den wirtschaftlichen
Vorteilen stellt die Regelenergiemarktteilnahme oft ein
erster Schritt zu einer flexiblen Bewirtschaftung unternehmensinterner
Erzeugungs- und Verbrauchskapazitäten
dar. Diese Kompetenz wird trotz aktuell noch
schwacher Signale von den Strombörsen bei einem
weiteren Ausbau Erneuerbarer Energien bereits in naher
Zukunft ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor für Unternehmen
im nationalen und internationalen Wettbewerb
sein. Überdies zeigt sich, dass dezentrale BHKW, Turbinen
und industrielle Verbraucher auch einen wichtigen
Beitrag zur Systemstabilität leisten und mithin positiv
zur Energiewende beitragen können.
CLENS Unternehmensprofil
Die Clean Energy Sourcing Gruppe (www.clens.eu)
ist einer der führenden Versorger von Industrieund
Gewerbekunden mit echtem, TÜV-zertifiziertem
Grünstrom und versorgt ihre Kunden mit
Strom aus 100 Prozent Erneuerbaren Energien,
aus nach dem EEG förderfähigen Anlagen wie
Wasserkraft, Biomasse, Windkraft und Photovoltaik
sowie aus hocheffizienter Erdgas-KWK zu
wettbewerbsfähigen Preisen. Zielgruppe sind Industriekunden,
gewerbliche Abnehmer, Kommunen
und kommunale Eigenbetriebe sowie Haushaltskunden.
Darüber hinaus ist die Clean Energy
Sourcing einer der bedeutendsten Direktvermarkter
von Strom aus Erneuerbaren Energien und
Betreiber eines virtuellen Kraftwerkes zur Vermarktung
von Regelenergie aus EEG- und KWK-Anlagen
und zur Fernsteuerung von Windenergie- und
PV-Anlagen. Mit innovativen Konzepten wie der
regionalen Stromversorgung und der integrierten
Optimierung von Eigenerzeugung und Strombezug
fördert die Clean Energy Sourcing Gruppe
die weitere Marktentwicklung und die Integration
der Erneuerbaren Energien in den Markt.
Autoren
Dr. Thomas Pilgram
Vorstand |
Clean Energy Sourcing AG |
Leipzig |
Tel. +49 341 3086 0600|
E-Mail: thomas.pilgram@clens.eu
Matthias Karger
Leiter Business Development |
Clean Energy Sourcing AG |
Frankfurt |
Tel. +49 69 9897240-12 |
E-Mail: matthias.karger@clens.eu
Juni 2014
390 gwf-Gas Erdgas

The Gas Engineer’s
Dictionary
Supply Infrastructure from A to Z
The Gas Engineer’s Dictionary will be a standard work for all aspects of construction,
operation and maintenance of gas grids.
This dictionary is an entirely new designed reference book for both engineers with
professional experience and students of supply engineering. The opus contains the world
of supply infrastructure in a series of detailed professional articles dealing with main
points like the following:
• biogas • compressor stations • conditioning
• corrosion protection • dispatching • gas properties
• grid layout • LNG • odorization
• metering • pressure regulation • safety devices
• storages
Editors: K. Homann, R. Reimert, B. Klocke
1 st edition 2013
452 pages, 165 x 230 mm
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1st edition 2013, plus ebook (ISBN: 978-3-8356-3214-1)
at the price of € 160,- (plus postage and packing extra)
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| FACHBERICHTE
|
Gasbeschaffenheit
Gasgeruch: Untersuchung der Wahrnehmbarkeit
von Gas-Odoriermitteln
in der Öffentlichkeit1
Gasbeschaffenheit, Gasodorierung, Geruchserkennung und -wahrnehmbarkeit, schwefelfreie
Odoriermittel, schwefelhaltige Odoriermittel
François Cagnon, Amélie Louvat und Véronique Vasseur
2010 wurde von GDF SUEZ das Thema Gasgeruch
untersucht. Dabei ermittelten kleine Gruppen von
Probanden aus 10 üblen Gerüchen, darunter THT,
TBM und GASODOR S-Free®, die Eigenschaften des
Gasgeruches. Danach wurden diese drei Produkte
sowie zwei weitere üble Gerüche 2 000 Personen (ein
Duft für jeweils 400 Personen) angeboten. Die Ergebnisse
über die Reaktionen und die Assoziation mit
Gas ergeben sich aus dem nachfolgenden Beitrag.
Aufgezeigt werden ebenfalls neue Erkenntnisse zum
Einsatz dieser Odoriermittel im Vergleich zu früheren
einschlägigen Studien, wenn hedonistische Verzerrungen
ausscheiden.
The gas smell: A study of the public perception of gas
odorants
In 2010 GDF SUEZ CRIGEN completed a study about
the smell of gas. Small focus groups constructed an
ID card of the smell of gas by working with 10 unpleasant
smells, including THT, TBM and Gasodor
S-Free®. The three product's smells and two other
"bad" smells were then presented to 2,000 people
(400 per smell) to evaluate their reaction to the smell
and its association to gas. The results detailed in the
paper bring a new perspective about the use of these
gas odorants when compared with previous studies
once the hedonistic bias is taken out.
In allen Ländern müssen Gase der öffentlichen Gasversorgung
aus Sicherheitsgründen odoriert werden.
Auch wenn die chemische Zusammensetzung unterschiedlich
sein kann, gilt folgende zweifache Anforderung:
Der Geruch muss noch vor Erreichen einer bestimmten
Gaskonzentration in Luft, im Allgemeinen 20 % UZG,
wahrnehmbar und sicher als Warnzeichen erkennbar
sein. Dies bedeutet zum einen, dass die Geruchsintensität
einen Mindestwert aufweisen muss. Dies kann durch
olfaktometrische Messungen z. B. nach UNI 7133 oder
nach AFG-Arbeitsblatt 87-1 sichergestellt werden. Zum
anderen darf der verliehene Geruch nicht mit anderen
häufig vorkommenden Gerüchen verwechselbar sein.
Dies lässt sich allerdings schwierig feststellen, weil die
Geruchswahrnehmung bei ungeschulten Personen auf
eigenen Erfahrungen und z. T. auf kulturellen sowie umgebungsspezifischen
Faktoren beruht.
Seit Anfang der öffentlichen Gasversorgung wird das
Gas üblicherweise mit schwefelhaltigen Verbindungen
wie Sulfiden, z. B. THT, oder Merkaptanen odoriert. Diese
Odoriermittel riechen ziemlich ähnlich und werden als
Warnzeichen erkannt. Vor einiger Zeit wurden neue
Odoriermittel auf Acrylatbasis in Europa eingeführt, die
1 Vortrag anlässlich der IGRC 2010 in Seoul (Korea) und der Natural
Gas Odorisation Conference 2013 in Houston (Texas).
anders riechen. Damit stellt sich wieder die Frage der
Unverwechselbarkeit, der Wahrnehmung und der Erkennung
als Warnzeichen in der Öffentlichkeit.
Diese Problematik untersuchte GDF SUEZ zweistufig
wie folgt. Mit Unterstützung des französischen Meinungsforschungsinstitutes
CSA wurden kleine Gruppen
gebildet, die zehn verschiedene Gerüche beurteilen
sollten. Diese wurden als üble Gerüche erkannt, um hedonistische
Verzerrungen zu vermeiden. Verwendet
wurden dabei THT, TBM sowie Acrylate. Im Anschluss an
eine freie Diskussion wurden die Gruppen danach gefragt,
wie sie die einzelnen Gerüche beurteilen. Zum
Schluss wurden sie gebeten, zum Gasgeruch Stellung
zu nehmen, d. h. wonach er riechen sollte und welcher
Geruch dem am nächsten kommt.
Am Ende der ersten Versuchsstufe wurden die Eigenschaften
des „idealen“ Gasgeruches in eine Karte eingetragen.
Jeder der zehn o. g. Gasgerüche wurde ebenfalls
eingetragen. Anschließend wurden fünf Gerüche ausgesucht:
THT und TBM als herkömmliche Odoriermittel,
ein Geruchsstoff auf Acrylatbasis und zwei Geruchsstoffe
als Referenzsubstanz.
Die fünf o. g. Odoriermittel wurden auf sogenannten
Geruchslernkarten aufgetragen, die während der einwöchigen
Befragungskampagne der CSA eingesetzt
wurden. Vierhundert Personen wurden über die fünf
Juni 2014
392 gwf-Gas Erdgas

Gasbeschaffenheit | FACHBERICHTE |
Gerüche befragt, so dass insgesamt 2 000 Testergebnisse
vorlagen. Die Befragung dauerte jeweils 30 Minuten
und dabei wurde auf verschiedene Themen, auf GDF
SUEZ und Odoriermittel allerdings nur 5 Minuten eingegangen.
In 5 Minuten sollte der Befragte den Geruch
spontan identifizieren und Fragen zur eigenen Geruchswahrnehmung
und damit indirekt zur Zuordnung zu
den Eigenschaften des jeweiligen Geruches beantworten.
Das Stichwort „Gas“ wurde erst am Ende der Befragung
in einer Liste von Möglichkeiten erwähnt. Daher
wurde für jeden Geruch eine sowohl spontane als auch
unterstützte Assoziation mit Gas oder anderen Produkten
hergestellt. Zudem wurden Angaben darüber gemacht,
wie der jeweilige Geruch zum „idealen“ Gasgeruch
passt.
In diesem Beitrag wird auf die Verfahrensweise mit
den Gruppen und den Befragungen eingegangen. Dargestellt
wird auch, wie die Eigenschaften des „idealen“
Gasgeruches herausgearbeitet wurden und wie die einzelnen
Gerüche dazu passen. Die quantitativen Ergebnisse
werden analysiert sowie die Unterschiede in der
Wahrnehmung, die möglicherweise auf Alter, Geschlecht
und Gasverbrauch zurückzuführen sind. 2
1. Einleitung
Aus Sicherheitsgründen ist die Odorierung von Erdgas
erforderlich, damit jede Person mit normal ausgeprägtem
Geruchssinn das Gas in der Luft wahrnehmen kann
und die damit verbundene Gefahr erkennt. Üblicherweise
ist die Odorierung von Gasen der öffentlichen
Gasversorgung gesetzlich vorgeschrieben. Zu diesem
Zweck kommen verschieden Produkte und Verfahren
zum Einsatz [1]. Als allgemeine Anforderung gilt, dass
der Geruch noch vor Erreichen einer kritischen Gaskonzentration
in Luft (20 % UZG) wahrgenommen werden
muss. In einigen Regelwerken oder technischen Richtlinien
wird sogar auf die Geruchsintensität bzw. den normal
ausgeprägten Geruchssinn eingegangen. Zur Bewertung
der Geruchsintensität von Gasen oder Gasproben
kann die Gaswirtschaft außerdem auf Verfahren und
Ergebnisse zurückgreifen [2], [3], [4].
In einigen Regelwerken wird vorgeschrieben, dass
der dem Gas verliehene Geruch entscheidend, d. h. für
Erdgas typisch sein muss und nicht mit anderen alltäglichen
Gerüchen verwechselbar sein darf. Letztere Anforderung
lässt sich jedoch nur schwierig erfüllen. Erdgas
ist von Natur aus nahezu geruchlos, und jahrzehntelang
wurde das Gas mit Hilfe von Schwefelverbindungen wie
Sulfiden riechbar gemacht. Es kamen vorwiegend Tetrahydrothiophen
(THT) oder Merkaptane wie tertiäres
Butylmerkaptan (TBM) hauptsächlich zur Erdgasodorierung
zum Einsatz.
2 Diese Studie wurde von den französischen Netzbetreibern GRTgaz
und GrDF maßgeblich unterstützt.
Obwohl diese schwefelhaltigen Verbindungen jeweils
leicht anders riechen, gelten sie im Allgemeinen
als ähnlich, und sie unterschieden sich von den üblichen
Gerüchen. Mit anderen Worten: Wenn diese Produkte
als Odoriermittel eingesetzt werden, gelten sie als charakteristisch,
wenn das Odoriermittel nicht mit Bestandteilen
des zu odorierenden Gases in Reaktion tritt
oder sich unter Einwirkung der Rohrwandungen verändert.
Vor wenigen Jahren wurde in Deutschland GASO-
DOR S-Free®, als neu zertifiziertes Produkt, eingeführt.
Dabei handelt es sich um eine Mischung aus Ethyl- und
Methylacrylat sowie Methylethylpyrazin [5]. Obwohl das
Produkt eindeutig anders riecht als die üblichen als
Odoriermittel eingesetzten Schwefelverbindungen,
wurde es als noch für den Zweck einsetzbar betrachtet,
weil es als Warngeruch bewertet wurde [6]. Diese Bewertung
erfolgte durch 113 Probanden, denen sechs
unterschiedliche Gerüche angeboten wurden: THT, TBM
und GASODOR S-Free®, wobei die anderen drei Jasmin,
Fisch und Bratenduft waren. Aus den Ergebnissen geht
hervor, dass THT und TBM nah beieinander an der Spitze
der Bewertung, Jasmin und Bratenduft auf der anderen
Seite und Fisch und GASODOR S-Free® etwa in der Mitte
liegen. Dabei liegt GASODOR S-Free® näher zu den
herkömmlichen schwefelhaltigen Odoriermitteln. Diese
Verteilung ist fast eine hedonistische Bewertung, da
Jasmin und Bratenduft als angenehm betrachtet, THT
sowie TBM jedoch als unangenehm bezeichnet wurden.
Da weitere Odoriermittel auf Acrylatbasis am Markt
angeboten werden, beschloss GDF SUEZ, die Wahrnehmung
von herkömmlichen Odoriermitteln und GASO-
DOR S-Free® zu untersuchen und zu bewerten. Der Versuch
wurde 2009 in zwei Stufen durchgeführt: qualitativ
mit ca. 40 Probanden und quantitativ mit 2.000 Personen
unter Beteiligung des französischen Meinungsforschungsinstitutes
CSA. Zweck der ersten Versuchsstufe
war das Auswählen einiger Gerüche, die als Referenzsubstanzen
für die drei Odoriermittel dienen sollten sowie
die Identifizierung von Eigenschaften für die zweite
(quantitative) Versuchsstufe. Zweck der zweiten Stufe
war die Bewertung der Wahrnehmung fünf unterschiedlicher
Gerüche, davon dreier Odoriermittel. In diesem
Beitrag wird über die Versuchsdurchführung und die
Ergebnisse in beiden Stufen berichtet.
2. Qualitative Versuchsstufe
2.1 Verfahrensweise
2.1.1 Angebotene Gerüche
Für die qualitative Versuchsstufe wurden zehn Gerüche
ausgewählt. Zur Vermeidung hedonistischer Verzerrungen
war jeder Geruch übel und reichte von leicht bis stark
aggressiv. Sie wurden in kleinen mit Paraffin gefüllten
Flaschen angeboten. Das Paraffin war mit der Geruchsstofflösung
oder bei THT und TBM mit dem entsprechenden
Molekül imprägniert. Alle Flaschen waren
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 393

| FACHBERICHTE
|
Gasbeschaffenheit
daher bis auf eine aufgeklebte Nummer identisch. Die
Flaschen wurden von der französischen Firma EURACLI
vorbereitet, die auch die Geruchslernkarten für die
zweite Versuchsstufe fertigte. Drei enthielten THT, TBM
bzw. GASODOR S-Free®, die vom jeweiligen Hersteller
geliefert wurden. Die Zusammensetzung der anderen
Geruchsstoffe war nicht bekannt, lag aber der Firma
EURACLI vor, weil sie schon für andere Zwecke verwendet
worden waren. Den Angaben zufolge rochen sie
nach
faulen Eiern
Benzin
Stinktier
Ziegenbock
Pferdemist
miefigen Turnschuhen
••
Teer.
Alle Gerüche waren stark und den Probanden stand frei,
ob sie in unterschiedlicher Entfernung von den Flaschen
riechen wollten, um die wahrgenommene Geruchsintensität
anzupassen.
2.1.2 Probanden
Bei der ersten Versuchsstufe absolvierten 10 Gruppen von
je 4 Personen (2 Männern und 2 Frauen) den Geruchstest.
In fünf Gruppen waren die Teilnehmer 25 bis 50 Jahre
alt, in den anderen fünf 51 bis 70 Jahre alt. Jede Runde
fand in den Räumen von CSA in Paris statt. In einem großen
Sitzungsraum saßen die Teilnehmer am Tisch. Durch
die einzelnen Runden moderierte ein CSA-Mitarbeiter,
wobei sich der zweite Interview-Helfer Notizen machte.
Alle Probanden stammten aus Paris oder Umgebung
und waren aufgrund verschiedener Kriterien (soziologisch,
Wohnstätte usw.) ausgewählt worden. Jede Runde
dauerte ca. zwei Stunden, in denen vier der zehn
ausgewählten Gerüche untersucht wurden. Jeder Gruppe
wurde eines der drei Gas-Odoriermittel in den vier
Gerüchen angeboten.
2.1.3 Durchführung
Die Gruppen wurden als Brainstorming-Gruppen geführt,
um die aus den einzelnen Düften ausgehenden
Assoziationen zu finden. Nach kurzer Unterweisung
(keine Nahrungsmittel, kein Rauchen, keine Getränke
mit Ausnahme von Wasser usw.) durch das Versuchsbegleitpersonal
wurde als Aufwärmrunde über die einzelnen
Räume im eigenen Heim diskutiert und über angenehme
und unangenehme Gerüche gesprochen. Dann wurden
die vier Gerüche hintereinander im 20-minütigen Rhythmus
untersucht. Dabei wurde folgender Ablauf stets
eingehalten:
••
die Probanden rochen den Geruch und hielten ihre
spontanen Reaktionen in Verbindung mit dem jeweiligen
Duft innerhalb von 5 Minuten schriftlich
fest;
••
anschließend diskutierte die Gruppe die festgehaltenen
Reaktionen; danach schlug der Moderator
Assoziationen zu Bildern oder Wörtern, die die Teilnehmer
befürworteten oder verwarfen; angeregt
wurden Übungen zur Abbildung der Duftzusammensetzung
oder der mit dem Geruch in Verbindung
stehenden Gefühle (Angst, Freude, Zorn
usw.);
••
die Probanden rochen nochmals den Geruch; der
Moderator lud dann die Teilnehmer dazu ein, vom
Geruch zu träumen; damit hatten die Probanden die
Möglichkeit, die Runde zusammenzufassen;
••
3-minütige Pause.
Nach den vier Runden mussten die Probanden die vier
Düfte nochmals riechen und einen Fragebogen ausfüllen;
anzugeben war:
••
Zuordnung eines Stichwortes zu jedem Duft;
••
Einordnung aller Gerüche vom „am wenigstens
alarmierend“ bis „am höchsten alarmierend“ und
vom „auffälligsten“ bis „unauffälligsten“;
••
welcher Duft am besten auf eine Gefahr schließen
ließ, am erschreckendsten, für Erdgas geeignet war.
Damit wurde zum ersten Mal explizit auf Erdgas hingewiesen,
obwohl Wörter wie „Gas“, „Gasgeruch“ u. ä. bereits
in den Runden unaufgefordert erwähnt worden waren.
Vom Moderator wurde dann eine allgemeine Diskussion
zum Thema Erdgas-Geruch eingeleitet; die Teilnehmer
erläuterten dann, warum sie einen Duft mit Erdgas in
Verbindung gebracht hatten; sie beschrieben zudem
die Eigenschaften, die sie von einem Gasgeruch erwarten
würden.
2.2 Ergebnisse
2.2.1 Auswertung und Interpretation
Zunächst wurde die Meinung der Probanden zum Gasgeruch
untersucht. Die Beschreibungen wurden zur
Herausarbeitung der Eigenschaften des Gasgeruches
synthetisch dargestellt, wobei zwei Kriterien des angemessenen
Zusammenhangs zwischen Duft und Gasgeruch
ermittelt wurden.
Auf dieser Grundlage wurden dann die von den zehn
Düften ausgehenden Assoziationen analysiert; eine Liste
von Beschreibungsadjektiven, die für den Gasgeruch
zutreffend und unzutreffend sind, wurde zur Ausarbeitung
der Fragebögen für die zweite Versuchsstufe erstellt.
Anschließend wurden alle Düfte in einem Diagramm
dargestellt, in dem beide o. g. Kriterien berücksichtigt
werden.
2.2.2 Eigenschaften des Gasgeruches
Aus der ersten (qualitativen) Versuchsstufe ergab sich
die Zusammenstellung der Eigenschaften. Nach Angabe
der Probanden muss der Gasgeruch folgende Eigenschaften
aufweisen:
Juni 2014
394 gwf-Gas Erdgas

Gasbeschaffenheit | FACHBERICHTE |
• Beständig – es darf nicht schon nach kurzer Zeit zu
• Allumfassend – alle Personen müssen ein beklem-
••
Einzigartig – er darf nicht mit anderen Gerüchen
verwechselt werden.
•
einer Geruchsabschwächung kommen.
•
mendes Gefühl haben und daher reagieren.
••
Unangenehm aber nicht lähmend –
die Handlungsfähigkeit muss erhalten bleiben.
••
Aggressiv – es muss das Gefühl einer Gefahr
ausgelöst werden.
Die Wahrnehmung muss Handlungsbedarf (keine Panik!)
auslösen (s. Bild 1).
Aus diesen Eigenschaften gehen zwei Kriterien für einen
geeigneten Gasgeruch hervor:
Er muss das Gefühl einer Gefahr auslösen.
••
Er muss zum Handeln ermuntern.
Die zehn Gerüche wurden daher entsprechend graphisch
dargestellt (s. Bild 2). THT und TBM sind am besten in der
Lage, der geeignete Gasgeruch zu sein, weil mit ihnen
am meisten Gefahr und Handlungsbedarf assoziiert
wird. Am anderen Ende stehen nach Angaben der ältesten
Probanden miefige Turnschuhe und faule Eier.
Eigenartigerweise werden faule Eier von jüngeren Teilnehmern
anders wahrgenommen als von älteren: Bei
den jüngeren Probanden ist der Handlungsbedarf geprägter.
Überraschenderweise wurde GASODOR S-Free® relativ
oft mit Küchengeruch wie Knoblauch, Zwiebeln,
Lauch, in Verbindung gebracht. Vom als sehr unangenehm
empfundenen Ziegenbockharn wurde oft Handlungsbedarf
ausgelöst, jedoch keine echte Gefahr erkannt.
Aus diesem Grund wurden für die zweite Versuchsstufe
als herkömmliche Odoriermittel THT und TBM und
als Alternative GASODOR S-Free® ausgewählt. Zu Kontrollzwecken
wurden Teer wegen seiner Ähnlichkeit zu
herkömmlichen Odoriermitteln und Ziegenbockharn
wegen der ganz ausgefallenen Wahrnehmung ausgesucht.
Bild 1. Eigenschaften des Gasgeruchs bei Erdgas.
Bild 2. Position der jeweiligen Gerüche.
3. Quantitative Versuchsstufe
3.1 Verfahrensweise
3.1.1 Allgemeines
Die quantitative Versuchsstufe wurde in ganz Frankreich
durchgeführt. Die persönliche Befragung erfolgte bei
den Befragten zu Hause im Rahmen einer Omnibus-
Befragung. Die CSA-Interviewer hatten Geruchslernkarten
mitgenommen, die von der französischen auf Mikroeinkapselung
spezialisierten Firma EURACLI gefertigt worden
waren. Dabei wurden mehrere Themen z. B. Lieblingsgerichte,
Fernsehsendungen, diskutiert; ein Fragenkomplex
bezog sich auf die GDF SUEZ-Untersuchung. Die Befragung
im Zusammenhang mit den Gerüchen dauerte ca.
6 Minuten, die gesamte Mehrthemenbefragung 30 Minuten.
Die Reihenfolge der Themen, einschließlich
Fragen zum Gasgeruch, war rein zufällig. Jedem Befragten
wurde eine einzige Geruchslernkarte mit nur einem
der fünf für die zweite Versuchsstufe ausgewählten Düfte
angeboten. Die Geruchslernkarten waren so gefertigt,
dass ein mittelstarker bis starker Geruch entwich. Zur
besseren Wahrnehmung durften die Befragten die Entfernung
der Karte zur Nase anpassen.
Für jeden Geruch wurden 400 Personen befragt, so
dass insgesamt 2 000 Personen in der zweiten Versuchsstufe
erfasst wurden. Zur Gewinnung der jeweiligen
Stichprobe von 400 Personen wurde das sogenannte
Quotenauswahlverfahren unter Zugrundelegung von
Geschlecht, Alter, Beruf, Standort und Bevölkerung des
jeweiligen Wohnsitzes angewendet. Ob die Befragten
mit Gas versorgt waren, wurde bei der Gewinnung der
Stichproben zwar nicht berücksichtigt, nach dem Interview
aber geprüft. Dabei stellte sich heraus, dass ca. 42 %
der Befragten mit Erdgas versorgt waren, 33 % Flüssiggas
in Flaschen verwendeten und 25 % nicht gasversorgt
waren.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 395

| FACHBERICHTE
|
Gasbeschaffenheit
3.1.2 Durchführung
Die Befragung erfolgte in drei Abschnitten. Zunächst
wurden die Befragten gebeten, an der Lernkarte den
Geruchsstoff zu riechen und spontan den Namen des
Geruchs zu nennen. Ein zweiter Ansatz war, soweit
erforderlich, zulässig. Sie mussten auf einer Skala von
1 bis 10 angeben, wie sicher sie den Geruch erkannt
hatten.
Im zweiten Abschnitt wurde eine Liste von Vorschlägen
vorgestellt, zu der die Befragten mit „ja vollkommen“,
„ja“, „eher nicht“ oder „überhaupt nicht“ Stellung
nehmen sollten. Bei den ersten zwei Vorschlägen ging
es darum, ob der Geruch einfach erkennbar und angenehm
war. Anschließend folgte eine Liste von neun
Vorschlägen zu vom Geruch auszulösenden Maßnahmen.
Vier waren positive Maßnahmen im Falle von Gasgeruch
(„Fenster öffnen“, „Feuerwehr anrufen“ usw.),
drei waren negativ („nichts tun“, „Deo sprühen“ usw.);
die letzten zwei bezogen sich auf die Wahrnehmung
einer Lebens- oder Explosionsgefahr. Vom Befragten
musste auf einer Skala von 1 bis 10 angegeben werden,
wie gefährlich der Geruch seiner Meinung nach war.
Im dritten Abschnitt des Interviews wurde bei der
Erkennung des Geruchs Unterstützung gewährt. Sieben
Vorschläge (Benzin, Anstrichfarbe, Verbranntes, faule
Eier, Gas, Knoblauch, Teer) wurden unterbreitet, wobei
die Befragten anzugeben hatten, ob der wahrgenommene
Geruch den Vorschlägen anhand einer Skala („sicher“,
„wahrscheinlich“, „wahrscheinlich nicht“, „sicher
nicht“) am nächsten kam.
Bei der letzten Frage musste angegeben werden, ob
Gas zum Kochen verwendet und – bei Bejahung – aus
dem Netz oder aus der Flüssiggasflasche bezogen wurde.
Dann wurde das nächste Thema behandelt, dann
ohne Bezug auf GDF SUEZ.
Erst bei der letzten Frage im letzten Fragenkomplex
zum Thema Geruch wurde explizit auf Gas hingewiesen.
Ansonsten wurde das Stichwort „Gas“ im ganzen Interview
nicht erwähnt.
3.2 Ergebnisse
3.2.1 Auswertung
Die Daten wurden zur Bewertung der folgenden drei
Eigenschaften der Düfte ausgewertet:
••
Die Wahrnehmung als Gasgeruch, die Möglichkeit
der Wahrnehmung als etwas anderes sowie die
Fähigkeit, Aufmerksamkeit zu erregen.
••
Der Grad und die Art der damit verbundenen Gefahr.
••
Die Reaktionen auf den Geruch.
Bei den Fragen, bei deren Beantwortung die Skala von
1 bis 10 verwendet wurde, wurde für jede Antwort der
arithmetische Mittelwert errechnet. Bei den Fragen, zu
denen vier mögliche Antworten vorlagen, wurde eine
Indexzahl (IZ) wie folgt gebildet:
••
Eine Gewichtung von 100 („sicher“) über 66 („wahrscheinlich“)
und 33 („wahrscheinlich nicht“) bis 0 („sicher
nicht“) wurde jedem Spaltenmerkmal zugeordnet.
••
Der Anteil der Antworten (%A i ) für jedes Merkmal
wurde gewichtet und zur Errechnung der o. g. Indexzahl
summiert.
Daraus ergibt sich IZ = Σ 4 1 (Gewichtung x %Ai). IZ kann
also Werte von 0 bis 100 annehmen, wobei Werte über
50 bedeuten, dass dem Vorschlag zugestimmt wird; je
höher der Wert, desto höher der Grad der Zustimmung.
Werte unter 50 bedeuten, dass der Vorschlag verworfen
wird; je niedriger der Wert, desto stärker die Ablehnung.
Da Brenngase der öffentlichen Gasversorgung in Frankreich
mit THT odoriert werden, wurde ein besonderes
Augenmerk auf mögliche Verzerrungen bei der Erkennung
des Gasgeruchs gerichtet. Zu diesem Zweck wurden
Assoziationen eines Duftes zum Gasgeruch, die in
einer Teilgesamtheit im Vergleich zu anderen über oder
unter dem Mittelwert liegen, analysiert. Teilgesamtheiten
wurden pro Region (4), Stadtgröße (5, wobei die Stadt
Paris eine Teilgesamtheit bildet), Geschlecht, Alter (5 Gruppen)
usw. gebildet. Unterschieden wurde auch zwischen
Gasverbrauchern und Personen, die kein Gas verbrauchen.
Obwohl in einigen Teilgesamtheiten (Alter, Region,
Stadtgröße) die Antworten zu dem einen oder anderen
Duft vom Mittelwert abwichen, konnte kein Modell
erarbeitet werden. In einigen Fällen wurde THT besser
mit Gasgeruch als TBM in Verbindung gebracht, in anderen
Fällen umgekehrt. Eine sachliche Begründung konnte
jedoch nicht gefunden werden. Wichtig ist dabei
festzustellen, dass bei der Assoziation von Düften mit
dem Gasgeruch kein Unterschied zwischen Gasverbrauchern
und Personen, die kein Gas verbrauchen, vorlag.
3.2.2 Spontane Erkennung
Beschreibungswörter für die spontane Erkennung der
Düfte standen in engem Zusammenhang mit denjenigen
aus der ersten Versuchsstufe. Sie wurden in fünf
Gruppen wie folgt zusammengefasst:
Gas
Brennstoff oder Verbranntes;
••
chemisch, z. B. Reinigungsmittel, Antiseptika (Krankenhausgeruch),
Ammoniak;
••
Küchengeruch, z. B. Knoblauch, Zwiebel, Lauch,
Schalotte usw.
••
widerwärtig, z. B. im Zusammenhang mit verdorbenen
Sachen wie faulen Eiern, Kanalisation, Fäkalien.
Bei jedem Geruch vermochten 11 bis 17 % der Befragten
keine Antwort abzugeben. Aus Bild 3 geht der prozentuale
Anteil der ersten Ansätze in jeder Kategorie in
Verbindung mit den verschiedenen Düften hervor. Bei
allen Düften waren die Befragten unabhängig von der
Antwort sicher, dass sie den Geruch richtig erkannt hatten.
Dies wurde dadurch bestätigt, dass die Indexzahlen
Juni 2014
396 gwf-Gas Erdgas

Gasbeschaffenheit | FACHBERICHTE |
für die Frage „Ist dieser Geruch sehr einzigartig?“ bei 60,
bei THT und TBM sogar bei 70 bzw. 69 lagen. Daher war
ein zweiter Ansatz selten erforderlich und in solchen
Fällen lagen die Beschreibungen dicht bei dem jeweiligen
ersten Ansatz.
Mit Ausnahme von TBM mit seiner Zweigipfligkeit
(Gas und widerwärtig zu jeweils 30 %) liegen alle anderen
Düfte entlang einer einzigen Hauptachse. THT wird
spontan mit Gas und Teer mit Brennstoff/Verbranntes
von ca. 43 % der Stichprobe in Verbindung gebracht.
Ziegenbock wird hauptsächlich mit Chemikalien und
GASODOR S-Free® mit Küchengerüchen allerdings nur
von ca. 30 % der Stichprobe assoziiert. Bild 4 zeigt, dass
bei Personen, die einen der Düfte mit Gas in Verbindung
bringen, die Gewissheit hoch ist.
Als 2. Antwort wurde THT und TBM von 6 %, GASO-
DOR S-Free® von 4 %, Teer von 2 % und Ziegenbockharn
von 1 % der Befragten mit Gas in Verbindung gebracht.
Die Indexzahlen der Antworten darauf, ob die Düfte
angenehm sind, lagen niedrig, von 4 bei TBM bis 18/19
bei Ziegenbockharn und Teer. THT und GASODOR S-
Free® lagen bei 10 bzw. 11. Daraus lässt sich schließen,
dass alle Düfte unangenehm waren und hedonistische
Verzerrungen ausscheiden.
3.2.3 Erkennung einer Gefahr
und Handlungsbedarf
Die Erkennung einer Gefahr aus dem jeweiligen Duft
hängt von der ersten Antwort ab (s. Tabelle 1).
THT wurde allgemein als am gefährlichsten, Ziegenbockharn
als am wenigsten gefährlich erkannt. Das
Gefühl einer Gefahr ist jedoch duftunabhängig höher,
wenn die Verbindung mit Gas als 1. Antwort, d. h. auf
Anhieb, hergestellt wird.
Diese Dichotomie lässt sich ebenfalls feststellen,
wenn vom Duft ausgehende Reaktionen analysiert werden.
Die sieben möglichen Antworten auf die Frage
„Was täten Sie, wenn Sie diesen Duft riechen würden?“
wurden wie folgt bearbeitet:
••
Für Handlungen (Fenster öffnen / Feuerwehr anrufen/
Gebäude verlassen / Ursache finden), die im Falle
von Gasgeruch zu empfehlen sind, wurden die Indexzahlen
addiert;
••
Für schädliche Handlungen (kein Handlungsbedarf/
Deo sprühen/abwarten) wurden die Indexzahlen
subtrahiert.
Je höher die Zahl, desto zweckmäßiger die Handlungen,
wenn der Duft auf Gasaustritt zurückzuführen
gewesen wäre. Aus Bild 5 gehen die jeweiligen Positionen
der Düfte ähnlich wie aus Bild 2 hervor. Mit gefüllten
Kreisen sind die Antworten wiedergegeben, bei
denen der Duft spontan mit Gas in Verbindung gebracht
wurde. Mit den leeren Kreisen sind die Antworten
gekennzeichnet, bei denen der Gasgeruch nicht
auf Anhieb erkannt wurde. Die Größe der Kreise ist
Bild 3. Spontane Erkennung der jeweiligen Gerüche (1. Ansatz).
Bild 4. Spontane Erkennung des jeweiligen Geruchs als Gasgeruch.
Tabelle 1. Gefährlichkeit der Gerüche (1 bis 10)
Geruch Alle Gas spontan als Sonstige Antworten
1. Antwort
THT 7,3 8,7 5,9
TBM 6,4 8,5 5,2
GASODOR S-Free® 5,3 7,9 4,6
Teer 5,3 8,0 5,1
Ziegenbockharn 4,5 6,9 4,3
Mittelwert 5,76 8,02 5,48
proportional zum Anteil der Stichprobe im jeweiligen
Fall.
Die Antworten fallen eindeutig in zwei Gruppen an.
Wurde der Duft mit Gas in Verbindung gebracht, so
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 397

| FACHBERICHTE
|
Gasbeschaffenheit
zweckmäßige Handlungen als die anderen Gerüche in
der gleichen Position. GASODOR S-Free® führte eindeutig
zu einer ähnlichen Reaktion wie die anderen schlechten
Gerüche.
Bild 5. Position der jeweiligen Gerüche.
meinten die Probanden, es sei gefährlich und sie würden
anders handeln, wenn sie den Geruch nicht erkannt
hätten. Bei der Assoziation von THT und TBM mit Gas
sind die Ergebnisse ähnlich: hochgradige Gefahr und
zweckmäßiges Handeln. Wurde GASODOR S-Free® mit
Gas in Verbindung gebracht, so fiel das Ergebnis leicht
niedriger aus. Bei den anderen Düften ist die Zahl der
Personen, die Ziegenbockharn oder Teer mit Gas
assoziierten, sehr gering. Diese Information ist daher
wenig relevant.
Wurden die Gerüche nicht mit Gas in Verbindung
gebracht, so lag die Gefahr bei THT etwas höher als bei
den anderen Düften. TBM und THT veranlassten mehr
Bild 6. Unterstützte Erkennung der jeweiligen Gerüche.
3.2.4 Unterstützte Erkennung
Bei den Ergebnissen der unterstützten Erkennung wurde
für jeden Duft die Indexzahl eingetragen, die die
Zustimmung zum vorgeschlagenen Duft wiedergibt
(s. Bild 6).
THT wurde stark mit Gas und nichts anderem in Verbindung
gebracht. Bei TBM wurde ebenfalls eine starke
Verbindung mit Gas hergestellt, wobei eine mögliche
Assoziation mit faulen Eiern nicht immer verworfen
wurde (IZ ≈ 45). GASODOR S-Free® wurde vage mit Gas
assoziiert (IZ ≈ 50), das Vorliegen von Knoblauch jedoch
nicht systematisch verworfen. Teer wurde nicht oft mit
Teer sondern eher mit angebranntem Material in Verbindung
gebracht. Bei Ziegenbockharn konnte keine
positive Assoziation gefunden werden.
Angaben zur unterstützten Erkennung ergeben sich
aus Bild 7. Dabei entsprechen die positiven Werte den
Antworten „sicher“ und „wahrscheinlich“. Die „sicher“
und „wahrscheinlich“-Antworten bei THT oder TBM liegen
signifikant höher als bei GASODOR S-Free®, Letzteres
wiederum bedeutend höher als bei Teer oder Ziegenbockharn.
Zudem wurde die Assoziation von THT und TBM mit
Gas von 16 % bzw. 29 %, bei GASODOR S-Free® sogar
von 45 % verworfen, wobei die Verbindung dieses Duftes
mit Gas von 53 % erkannt wurde. Ziegenbockharn und
Teer wurden noch stärker verworfen. Aus dem Vergleich
der Antworten auf diese Frage durch Personen, die Gas
zu Kochzwecken einsetzen, und die anderen Befragten
lässt sich kein signifikanter Unterschied für beide Grundgesamtheiten
ableiten.
4. Fazit
Die spontane Verbindung von THT mit Gas trat zwar
häufig auf, für die Mehrheit der Personen war sie aber
nicht selbstverständlich. Obwohl TBM mühelos mit Gas
in Verbindung gebracht wurde, kam es auch zu einer
Assoziation mit anderen widerwärtig riechenden Produkten.
Bei GASODOR S-Free®, der öfter als die Kontrolldüfte
mit Gas in Verbindung gebracht wurde, kam es
ebenfalls zu Assoziationen mit mehreren Gerüchen z. T.
aus dem Küchenbereich.
Die unterstützte Verbindung von THT mit Gas trat
zwar sehr häufig auf, wobei sich die Mehrheit der Personen
sicher war. Von einer eindeutig niedrigeren Mehrheit
wurde TBM aber mit Gas in Verbindung gebracht;
jede dritte Person verwarf sogar diese Möglichkeit. Dies
ist wahrscheinlich auf die Zweigipfligkeit von TBM zurückzuführen,
da eine relativ hohe Anzahl von Personen
diesen Duft mit faulen Eiern oder Kanalisationsgeruch
in Verbindung brachte. Bei GASODOR S-Free® herrschte
Juni 2014
398 gwf-Gas Erdgas

Gasbeschaffenheit | FACHBERICHTE |
sogar Unsicherheit: Eine knappe Mehrheit meinte zwar,
dass es Gas sei oder sein könne, 30 % waren sich aber
sicher, dass es kein Gas sein kann.
Die Wahrnehmung einer Gefahr und die von den
einzelnen Düften hervorgerufenen Handlungen gingen
eindeutig auf die Verbindung des Geruches mit Gas zurück.
THT und TBM führten jedoch zu einer besseren
Wahrnehmung der Gefahr und zu einer besseren Reaktion,
auch wenn es keine Assoziation mit Gas gab.
Daraus lässt sich ableiten, dass THT und in geringerem
Maße TBM dazu geeignet ist, den erwarteten einzigartigen
Gasgeruch zu verbreiten. Obwohl GASODOR S-
Free® etwas öfter als die Kontrolldüfte mit Gas in Verbindung
gebracht wird, wird es nicht selten mit anderen
Gerüchen verwechselt; genauso wenig wie die Kontrolldüfte
vermittelt es das Gefühl einer Gefahr und führt zu
den zweckmäßigen Handlungen.
Da die Assoziation der einzelnen Düfte mit Gas durch
Gasverbraucher und andere Personen identisch ist, lässt
sich feststellen, dass eine Verzerrung entfällt. Es sei
denn, es wird angenommen, dass alle Franzosen, ob sie
nun Gas verbrauchen oder nicht, mit THT als Gasgeruch
gleich vertraut sind. Zur Bestätigung dieser Annahme
bedarf es einer ähnlichen Untersuchung in Ländern, in
denen Gas mit unterschiedlichen Odoriermitteln riechbar
gemacht werden könnte.
Literatur
[1] ISO TS 16922 “Erdgas – Odorierung”
[2] UNI 7133 “Gas odorisation for domestic and similar uses –
Procedures, characteristics and tests”, (italienische Norm)
[3] Cagnon F.; Hagge E.; Heimlich F.; Kaesler H.; Kuiper Van Loo E.;
Lopez Zurita J.M.; Rijnaarts S.; Robinson C.; Salati E. and Vinck
H.: New testing method helps optimize odorization levels
IGT Symposium, Chicago 2000
[4] Cagnon F.; Louvat A.; Coffinet-Laguerre D. und Maxeiner B.: Olfactory
evaluation of the smell of a gas: A round Robin test
based on the AFG specification, Natural gas odorisation
conference, Houston 2010
[5] Graf F.; Kröger K. und Reimert R.: Sulfur-Free Odorization with
Gasodor S-Free: A Review of the Accompanying Research and
Development Activities, Energy & Fuels 2007, 21, 3322–3333
[6] Schunk C.; Bernhart M. und Reimert R.: Schwefelfreies Odoriermittel
– Steigerung der Umweltfreundlichkeit unter Wahrung
des Sicherheitsniveaus, Gas-Erdgas, 140 (1999) Nr. 10
Bild 7. Unterstützte Assoziation mit Gas.
Autoren
François Cagnon
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F - St Denis La Plaine |
Tel. +33 1 49 22 56 45 |
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Véronique Vasseur
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Direction réseaux Ile de France |
F - Paris |
Tel : +33 1 53 25 41 42 |
E-Mail: veronique-v.vasseur@erdf-grdf.fr
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 399

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT) und TZW:
DVGW-Technologiezentrum Wasser,
Karlsruhe im Jahre 2013
Forschung und Lehre, Tätigkeitsbericht, Ausbildung, Weiterbildung, Engler-Bunte-Institut,
DVGW-Forschungsstelle, Forschungsstelle für Brandschutztechnik, Technologiezentrum Wasser
Harald Horn, Josef Klinger, Thomas Kolb und Dimosthenis Trimis
Dieser Bericht soll einen Überblick über aktuelle Entwicklungen
und Aktivitäten im Jahr 2013 am Engler-
Bunte-Institut, der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut
sowie der Forschungsstelle für
Brandschutztechnik ermöglichen. Ebenso wird über
das aus dem Engler-Bunte-Institut hervorgegangene
TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser berichtet.
Wie in den vergangenen Jahren erscheinen die gasspezifischen
Beiträge im gwf-Gas/Erdgas und die
wasserspezifischen Beiträge im gwf-Wasser/Abwasser.
Im Mittelpunkt des Berichtes steht die Entwicklung
der oben angegebenen Einrichtungen im Jahr
2013 mit Beiträgen über die universitäre Lehre, die
Ausbildung und Weiterbildung, über Forschungsund
Entwicklungsprojekte, über Beratung und Firmenkontakte
sowie sonstige Aktivitäten. Der Bericht
streift ebenso die Entwicklung des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT), das durch die Zusammenführung
der Universität Karlsruhe (TH) und der Forschungszentrum
Karlsruhe GmbH entstanden ist.
Karlsruhe Institute of Technology in 2013
This report aims at giving an overview about actual
developments and activities of the Engler-Bunte-Institute,
the DVGW-Research Center, the Research
Center of Fire Protection Technology and TZW: the
DVGW-Water Centre which developed from the Engler-Bunte-Institute.
As usual, the gas related parts
can be found in gwf-Gas/Erdgas and the water related
parts in gwf-Wasser/Abwasser. The report highlights
academic teaching, courses and advanced education,
and focuses on scientific research and development
projects, on consulting and contacts to business companies
as well as on other activities. The report also
refers to the development of the Karlsruhe Institute of
Technology (KIT), which evolved from the fusion of
the University of Karlsruhe (TH) and the Research
Centre of Karlsruhe.
Zur Geschichte und zum Umfeld
Das Engler-Bunte-Institut am Karlsruher Institut für
Technologie ist hervorgegangen aus der 1907 gegründeten
ehemaligen „Lehr- und Versuchsgasanstalt“ und
führt seit 1971 den Namen „Engler-Bunte-Institut“. Die
enge Verbindung zur Praxis des Gas- und Wasserfaches
äußert sich darin, dass die jeweiligen Lehrstuhlinhaber,
gegenwärtig „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“,
„Verbrennungstechnik“ und „Wasserchemie
und Wassertechnologie“ auch in Personalunion
Leiter der fachlich entsprechenden Bereiche einer
Forschungsstelle des DVGW im Engler-Bunte-Institut
sind.
Das KIT hat zum 1. Oktober 2013 einen Wechsel in
der Leitung vorgenommen. Prof. Dr.-Ing. Harald Hanselka
hat als Präsident des KIT die Nachfolge von Prof. Dr.
Eberhard Umbach übernommen. Prof. Umbach ist ebenso
wie Dr.-Ing. Peter Fritz, der als Vize-Präsident Forschung
im Amt war, zu diesem Zeitpunkt aus dem KIT
ausgeschieden.
Die Schwerpunktsetzung des KIT als ein internationales
Zentrum der Forschung auf dem Gebiet der
Energie und des Wassers hat stattgefunden und in den
KIT-Zentren „Energie“ sowie „Klima und Umwelt“ die
entsprechenden Strukturen gefunden. Das Engler-Bunte-Institut
ist wichtiger Teil des KIT-Zentrums Energie für
die Bereiche Energieumwandlung und Erneuerbare
Energien sowie des KIT-Zentrums Klima und Umwelt im
Bereich Wasserchemie und Wassertechnologie.
Die zahlreichen Forschungsprojekte aus dem Gasund
Verbrennungsfach sowie dem Wasserfach zeugen
von der nationalen und internationalen Bedeutung der
Juni 2014
400 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
Lehrstühle und der Praxisnähe der ihnen zugeordneten
Laboratorien und Technologieeinheiten.
Der Sonderforschungsbereich 606 „Instationäre Verbrennung:
Transportphänomene, chemische Reaktionen,
Technische Systeme“ (Sprecher: H. Bockhorn) ist
zum Ende des Jahres 2012 ausgelaufen (Förderumfang
insgesamt ca. 8 Mio. Euro). Die in den vergangenen Jahren
entwickelten Grundlagen werden nunmehr auf praxisnahe
Systeme übertragen.
Das EU-Großprojekt KIC InnoEnergy (KIC: Knowledge
& Innovation Community) arbeitet mit starker Beteiligung
des Engler-Bunte-Instituts. Innerhalb des EBI gibt
es seit 2013 ein BMBF-gefördertes Projekt, an dem sowohl
die Kollegen von den „Chemischen Energieträgern“
als auch das Wasserfach zusammenarbeiten. Dabei
werden die Kompetenzen in der Gastechnik und der
Membrantechnik gebündelt. Ein weiteres großes Verbundprojekt
bildet die „Innovationsoffensive Gas“ des
DVGW, an dem die Lehrstühle des Engler-Bunte-Instituts
und die Forschungsstelle des DVGW wesentlich beteiligt
sind. Darüber hinaus arbeiten die drei Bereiche
des Engler-Bunte-Instituts in zahlreichen Verbund-
Großprojekten an maßgeblicher Stelle mit, z. B. DFG-
Forschergruppe „Zündprozesse“, DFG-Verbundprojekt
„Verbrennungslärm“. Hierzu finden sich detaillierte Angaben
auf den nächsten Seiten.
Die aus der Praxis entstehenden Fragestellungen
werden vor allem in der DVGW-Forschungsstelle, der
Abteilung Gastechnologie, dem Prüflaboratorium Gas
und der Forschungsstelle für Brandschutztechnik bearbeitet.
Das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser mit
seinen über 160 Mitarbeitern in den Kompetenzbereichen
Analytik, Aufbereitung, Ressourcenschutz, Korrosion,
Verteilungsnetze und Umweltbiotechnologie bedient
Wasserversorgungsunternehmen, Behörden und
Verbände.
Viele der Projekte wurden und werden durch Institutionen
wie der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(DFG), dem Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches
(DVGW), dem Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF), der Helmholtz Gemeinschaft Deutscher
Forschungszentren (HGF), dem Ministerium für
Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK Baden-Württemberg),
der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
(AIF), der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt (DBU), der Europäischen Kommission und
anderen Drittmittelgebern des Bundes und des Landes
gefördert. Ein erheblicher Anteil wird aber auch durch
Forschungsaufträge aus Industrie und Unternehmen finanziert.
Schließlich trugen Stiftungen und gemeinnützige
Fördervereinigungen zur Umsetzung so mancher
Forschungsidee bei. Ein besonderer Partner ist hierbei
die Gesellschaft der Freunde des Engler-Bunte-Instituts,
die das Institut insbesondere bei unerwartet auftretenden
Schwierigkeiten großzügig unterstützt.
Die Ergebnisse der zahlreichen Forschungsprojekte
sind in einer beachtlichen Zahl von Publikationen dokumentiert,
die zum großen Teil in den führenden internationalen
Fachjournalen nach strenger Begutachtung erschienen
sind. Die Verzeichnisse sind den Berichten der
einzelnen Bereiche zu entnehmen.
Die beiden Bachelor- und Master-Studiengänge
„Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik“ und
„Bioingenieurwesen“ erfreuen sich hoher Attraktivität
bei den Studierenden. Im Rahmen der oben genannten
Studiengänge beteiligt sich das Engler-Bunte-Institut in
der Grundausbildung und bietet in den Bereichen
Brennstoffe, Energieverfahrenstechnik, Verbrennung
und Wasserchemie eine Reihe von Hauptfächern, Vertiefungsrichtungen
und Profilfächern an. Die Master-Studiengänge
sind im Jahr 2013 gut angelaufen. Der interfakultative,
im Rahmen der „KIT School of Energy“ geführte,
Studiengang „Energietechnik“, den die Lehrstühle
des Engler-Bunte-Instituts wesentlich mitgestalten, ist
noch in der Aufbauphase. Der internationale Master-
Studiengang im Rahmen des KIC InnoEnergy ist erfolgreich
etabliert.
Neben der Studierenden- und Doktorandenausbildung
stand wie immer auch die Weiterbildung der bereits
im Beruf stehenden Fachleute auf dem Programm.
2013 wurde der „Gaskurs“, ebenso wie der jährliche „Erfahrungsaustausch
der Chemiker und Ingenieure des
Gasfachs“, wieder sehr erfolgreich durchgeführt.
Auch das Jahr 2013 hat gezeigt, dass das Engler-
Bunte-Institut mit seinen Lehrstühlen, Prüfstellen und
der DVGW-Forschungsstelle sowie das Technologiezentrum
Wasser des DVGW gut aufgestellt sind. Neu eingeworbene
Forschungsprojekte weiten die Kooperationen
innerhalb Deutschlands und international aus.
Die Neubesetzung des Lehrstuhls für „Verbrennungstechnik“
ist mit dem Amtsantritt von Professor Dr.-Ing.
Dimosthenis Trimis zum 1.9.2013 abgeschlossen.
Der folgende Tätigkeitsbericht enthält Beiträge der
einzelnen Bereiche des Engler-Bunte-Instituts mit seinen
Forschungsstellen und des TZW: DVGW-Technologiezentrums
Wasser. Weitere und ausführliche Informationen
sind auch im Internet auf den Seiten des Instituts
und der einzelnen Bereiche sowie des TZW zu finden.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 401

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
1. Aktivitäten des Bereiches Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie und des
Bereichs Gastechnologie der DVGW-Forschungsstelle
Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb, Prof. Dr.-Ing. Georg Schaub, Prof. Dr.-Ing. Rainer Reimert (entpflichtet),
Akad. Oberrat Dr.-Ing. Siegfried Bajohr, Dr.-Ing. Frank Graf
1.1 Lehre und Forschung
Der Bereich Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie,
EBI ceb, befasst sich in Lehre und Forschung
mit der Verfahrenstechnik und der Chemie der Brennstoffumwandlung
und -aufbereitung.
Die Forschungsarbeiten des EBI ceb konzentrieren
sich auf die Erzeugung hochwertiger chemischer Energieträger
aus fossilen und biogenen Brennstoffen durch
thermo-chemische Prozesse, die Synthese von Brennstoffen
über chemisch katalytische und biologische
Prozesse, sowie die Gasaufbereitung. Weitere Arbeitsschwerpunkte
sind neue Bio-Brennstoffe und die Nutzung
chemischer Energieträger als Energiespeicher.
Die grundlagenorientierten F&E-Arbeiten des EBI
ceb werden ergänzt durch die Arbeiten zur Flugstromvergasung
der Abteilung Vergasungstechnologie am
Institut für Technische Chemie, ITC vgt, am Campus
Nord des KIT. Durch die enge Verbindung zwischen EBI
ceb und ITC vgt werden die anwendungsnahen Forschungseinrichtungen
des Campus Nord verstärkt auch
für die Ausbildung der Studierenden genutzt.
Der dem EBI ceb angeschlossene Bereich Gastechnologie
der DVGW-Forschungsstelle am EBI befasst sich in
Forschung und Anwendung mit Technik und Verfahren
der Gaserzeugung, -verteilung und -verwendung.
2013 wurden mehrere Verbundprojekte mit Beteiligung
bzw. unter Leitung des EBI ceb, des Bereichs Gastechnologie
der DVGW Forschungsstelle und des ITC
vgt gestartet. Zu nennen sind u.a.:
••
Helmholtz Energieallianz – Technologien für das zukünftige
Energienetz
••
EU-Projekt CO 2 FreeSNG2.0 „Advanced Natural Gas
from Coal with Internal Sequestration of CO 2 ”
••
Autogenerative Two-Phase High Pressure Fermentation
(AG-HiPreFer): Integrative Biogaserzeugung
und Aufbereitung zur Einspeisung in Hochdruck-
Erdgasnetze
Mit diesen neuen Projekten und den bereits laufenden
Forschungsarbeiten in den Bereichen Biogaserzeugung
über Fermentation, Biomassevergasung, Wasserstofferzeugung
mittels Mikro-Algen, Fischer-Tropsch Synthese,
Carbo-Nitrieren sowie den Forschungsaktivitäten des
Bereichs Gastechnologie in der „Innovationsoffensive
Gastechnologie“ des DVGW ist der Bereich EBI ceb sehr
stark in die Forschung zur Energiewende eingebunden.
Die am EBI ceb bearbeiteten Forschungsschwerpunkte
„Energetische Nutzung biogener Brennstoffe”, „Energiespeicher
über chemische Energieträger”, „Power to Gas,
PtG” und „Energie effiziente Prozesse” tragen wesentlich
zur Entwicklung einer stabilen zukünftigen Energieversorgung
bei.
In der Lehre vertritt das EBI ceb die Hauptfächer im
Diplomstudiengang sowie Vertiefungsfächer des Masterstudiengangs
der Fakultät CIW/VT:
Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie
••
Energie-Verfahrenstechnik (zusammen mit EBI vbt):
Richtung Brennstoffe, Verbrennung und Umwelt.
Neben den „klassischen“ Gebieten der Brennstofftechnik
und -chemie, die sich mit fossilen und erneuerbaren
Brennstoffen befassen, deckt der Bereich auch einen Teil
der Grundlagenlehre für die Fakultät Chemieingenieurwesen/Verfahrenstechnik,
CIW/VT, ab. Zu nennen sind
hier die Vorlesungen „Prozess- und Anlagentechnik“,
„Organisch-chemische Prozesskunde“ und „Ethik und
Stoffkreisläufe“ sowie diverse Praktika und Exkursionen
für die Studienrichtungen Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen.
Beim Übergang vom Diplomstudiengang zur Bachelor-
und Master-Ausbildung in der Fakultät für Chemieingenieurwesen/Verfahrenstechnik,
CIW/VT, trägt EBI
ceb in Kooperation mit EBI vbt die Vorlesung „Energieverfahrenstechnik“
und das Profilfach „Energieverfahrenstechnik“
für den Bachelor-Studiengang.
EBI ceb ist darüber hinaus in verschiedenen englischsprachigen
Studiengängen des KIT durch Vorlesungen
und Praktika sowie in koordinierender Funktion beteiligt.
Hier sind zu nennen: der Master-Studiengang
EnTech im Rahmen des EU-Projektes KIC InnoEnergy,
der Energie-Master-Studiengang im Bereich der KIT
School of Energy sowie die Weiterbildung von Bachelor-
Ingenieuren mit Industrieerfahrung im Rahmen der
HECTOR School.
Folgende Gastvorlesungen wurden aus dem Bereich
Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie angeboten:
••
Prof. Schaub: “Energy and Global Environment – A
Process Engineering Approach” in Santiago de Compostela
(Spanien)
••
Prof. Reimert: Zwei Vorlesungen im Doktorandenseminar
im Rahmen seiner Gastprofessur in Stockholm
(Schweden).
Dissertationen
Im Jahr 2013 wurden die folgenden Dissertationen fertiggestellt:
••
Dominic Buchholz: Untersuchung und Modellierung
des Niederdruckaufkohlens von Stahl mit Ethin (Prof.
Dr.-Ing. Rainer Reimert, Prof. Dr.-Ing. Volker Schulze).
Juni 2014
402 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
••
Kyra Pabst: Katalysatorkonfigurationen für die Kombination
von Fischer-Tropsch-Synthese und Hydroprocessing
in einem Reaktor: Experimentelle Untersuchungen
und mathematische Modellierung (Prof.
Dr.-Ing. Georg Schaub, Prof. Dr. Bettina Kraushaar-
Czarnetzki)
Bild 1.1.
Magnetschwebewaage
zur
Hochdruck-
Thermogravimetrie.
Preise und Auszeichnungen
Im Jahr 2013 erhielten Mitarbeiter des Bereiches die folgenden
Preise und Auszeichnungen:
••
Siegfried Bajohr: Fakultätslehrpreis 2013 für herausragende
Lehre
••
Felix Ortloff: GERG Research Academic Network, 1.
Platz: „Ensuring Operational Safety of the Natural
Gas Grid by Removal of Oxygen from Biogas via Catalytic
Oxidation of Methane” (Posterpreis)
1.2 Laufende wissenschaftliche Arbeiten
Flugstromvergasung von hochviskosen
Suspensionsbrennstoffen
Dipl.-Ing. Philipp Stoesser
Dipl.-Ing. Andreas Müller
Im Rahmen der Helmholtz-Programme REUN und EE
sowie des Helmholtz Virtual Institute for Gasification
Technology (HVIGasTech) werden in der Abteilung
Vergasungstechnologie am ITC vgt Forschungsarbeiten
zur Druck-Flugstromvergasung durchgeführt. In dem
bei Umgebungsdruck betriebenen Technikumsvergaser
REGA werden dazu Modellbrennstoffe sowie technische
Brennstoffsuspensionen (Slurries) aus der Pyrolyse von
Rest-Biomasse, vor allem aus Stroh, umgesetzt und die
Abhängigkeit der Synthesegasqualität von den Prozessparametern
sowie den Brennstoffspezifikationen
bewertet.
Begleitend werden die eingesetzten Festbrennstoffe
am EBI ceb bzgl. ihrer für die Vergasung relevanten physikalischen,
chemischen sowie reaktionstechnischen Eigenschaften
charakterisiert. Hierfür werden verschiedene
biogene und fossile Festbrennstoffe auf ihre chemische
Zusammensetzung, Oberfläche, Struktur sowie
Reaktivität unter atmosphärischen Bedingungen untersucht.
Im Rahmen von HVI GasTech wurde in Kooperation
mit dem Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung
der RWTH Aachen (Prof. Kneer) eine vergleichende Studie
zum Einsatz verschiedener Messmethoden zur Messung
reaktionskinetischer Eigenschaften verschiedener
Brennstoffe durchgeführt.
Weiterhin konnte mittels eines neuartigen Festbettreaktors,
welcher hohe Quenchraten aufweist, der Verlauf
der Morphologie eines biogenen Festbrennstoffs
während dessen Umsetzung mit Kohlenstoffdioxid aufgezeigt
werden.
Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung
von Strohkoksen zeigten die enorme Bedeutung
des Verständnisses katalytisch aktiver Aschebestandteile
bei der Vergasung. Es wurden daher in Kooperation
mit dem Forschungszentrum Jülich weiterführende
Messungen durchgeführt, welche den Verlust der katalytischen
Aktivität durch Verdampfen anorganischer
Brennstoffbestandteile aufzeigen.
Eine Hochdruck-Magnetschwebewaage zur thermogravimetrischen
Analyse (Hersteller: Fa. Rubotherm, Typ
Dyntherm HP) wurde in Betrieb genommen (Bild 1.1).
Mit der Apparatur werden grundlegende Untersuchungen
zum Druckeinfluss auf die Vergasungskinetik fester
Brennstoffe durchgeführt. Erste Versuchsreihen zum
Einfluss von Partialdruck an CO 2 und Totaldruck auf die
Reaktionsgeschwindigkeit der Boudouard-Reaktion
wurden durchgeführt.
Zerstäubung von Suspensionsbrennstoffen bei
hohem Druck
Dipl.-Ing. Tobias Jakobs
Dipl.-Ing. Alexander Sänger
Im Rahmen des Helmholtz-Programms REUN wird am
ITC vgt die Zerstäubung hochviskoser Suspensionsbrennstoffe
bei atmosphärischen und Überdruckbedingungen
untersucht. Ziel der Forschungsarbeiten ist die
Optimierung des Flugstromvergasungsprozesses basierend
auf der modelltechnischen Beschreibung des Zerstäubungsprozesses
bei hohem Druck.
Nachdem im Jahr 2012 ausführliche Untersuchungen
zur Bestimmung des Umgebungsdruckeinflusses
auf den Strahlzerfall und die Spraygüte niederviskoser
Fluide durchgeführt wurden, konzentrierten sich die
Forschungsarbeiten im abgelaufenen Jahr auf die detaillierte
Untersuchung des Viskositätseinflusses auf den
Primärzerfall und die Spraygüte. Hierfür galt es zunächst,
biomassestämmige Pyrolyseölsuspensionen
rheologisch zu untersuchen und zu beschreiben. Diese
Untersuchung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit
dem Institut für mechanische Verfahrenstechnik MVM
(Prof. Willenbacher). Um den Einfluss unterschiedlicher
rheologischer Eigenschaften (Fließkurve, dynamische
Viskosität, etc.) auf den Zerstäubungsvorgang isoliert
untersuchen zu können, wurden verschiedene Modell-
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 403

| FACHBERICHTE
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Forschung und Lehre
fluide mit vergleichbaren rheologischen und physikalischen
Eigenschaften charakterisiert. Hierbei ließ sich
das nicht-Newtonische Fließverhalten der biomassestämmigen
Suspensionsbrennstoffe durch Mischungen
aus Carboxymethylcellulose (CMC) und Wasser hinreichend
gut beschreiben, siehe Fließkurven in Bild 1.2.
Deutlich zu erkennen ist die starke Temperaturabhängigkeit
der dynamischen Viskosität der biomassestämmigen
Suspensionen, siehe Bild 1.2 (links), diese
konnte durch unterschiedliche Mischungsverhältnisse
der CMC-Wassermischungen gut abgebildet werden,
siehe Bild 1.2 (rechts).
Die CMC-Wassermischungen wurden bei atmosphärischem
Druck zerstäubt, hierbei wurde insbesondere
der Einfluss der Gas-to-Liquid-Ratio (GLR) auf den Strahlzerfall
und die Zerstäubungsqualität untersucht. Es
zeigten sich von der Viskosität und der GLR abhängige
Unterschiede im Primärzerfall. Darüber hinaus wurde
eine Zunahme der Tropfengröße mit steigender Fluidviskosität
und eine Abnahme des Sauter Mean Diameter
(SMD) mit steigender GLR detektiert, siehe Bild 1.3
(rechts).
Bild 1.3 (links) zeigt deutlich den dämpfenden Einfluss
der Viskosität auf den Primärstrahlzerfall bei gleichen
Düsenbetriebsbedingungen (GLR = 0,75; M Liq =
10 kg/h). Der SMD ist insbesondere bei GLR < 1 stark
viskositätsabhängig. Ab einer GLR von 1,5 konnte im
hier untersuchten Viskositätsbereich nur noch ein vernachlässigbar
kleiner Einfluss der Viskosität auf den
SMD detektiert werden.
Fermentative SNG-Erzeugung
Dipl.-Phys. Anna-Maria Wonneberger
Im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens B2G „Innovative
Erzeugung von gasförmigen Brennstoffen aus Biomasse“
wird in Zusammenarbeit mit der Landesanstalt
für Agrartechnik und Bioenergie an der Universität Hohenheim
ein neuartiges Druck-Fermentationsverfahren
entwickelt. Durch Anwendung eines erhöhten Drucks
im Methanogenesereaktor sollen die Erzeugung und
die Aufbereitung von Biogas inklusive der Einspeisung
ins Erdgasnetz apparatetechnisch vereinfacht, der Energieaufwand
reduziert und damit die Kosten der Gasaufbereitung
verringert werden. Der Ansatz der zweistufigen
Druckfermentation ersetzt, wie in Bild 1.4 gezeigt,
die Gasverdichtung während der Gasaufbereitung
durch Pumpen für die Fermentationsflüssigkeit wäh-
Bild 1.2. Fließkurven typischer biomassestämmiger Suspensionsbrennstoffe (links) und eines ausgewählten
nicht-Newtonischen Modellfluids (rechts).
Bild 1.3. Einfluss rheologischer Eigenschaften (Fließeigenschaften, dynamische Viskosität) auf den Strahlzerfall
und die Tropfengröße.
Juni 2014
404 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
rend der Biogaserzeugung. Zusätzlich reduziert ein hoher
Methangehalt im Gas den Aufwand für die anschließende
CO 2 -Abtrennung.
Auf der Basis von experimentellen Untersuchungen
im Labormaßstab zur zweistufigen Druckfermentation
an der Universität Hohenheim werden am EBI ceb die
Fermenter modelliert, um danach den gesamten Prozess
in Aspen Plus® abzubilden. In Hohenheim konnte
durch eine Druckerhöhung in der Methanogenese auf
9 bar ein Biogas mit deutlich erhöhtem Methangehalt
erzeugt werden (ca. 75 mol-%). Dieses Ergebnis konnte
durch die Simulationsrechnungen auf Basis von Phasengleichgewichten,
inklusive Elektrolytgleichgewichten,
und Stoffbilanzen nachgebildet werden. Mit dem validierten
Modell wurde über Sensitivitätsanalysen ein
Optimierungspotential durch die Kreislaufführung von
entspannter Fermentationsflüssigkeit in den Methanogenesereaktor
aufgezeigt. In den Experimenten konnte
der Methangehalt durch die Kreislaufführung auf
86 mol-% gesteigert werden. Vielversprechende Möglichkeiten
für eine weitere Prozessoptimierung der
Druckfermentation sind Kreislaufführungen in den ersten
Reaktor (Hydrolyse), eine pH-Wert Regelung im Methanogenesereaktor
und eine weitere Druckerhöhung.
Ionische Flüssigkeiten zur Gasreinigung
Dipl.-Ing. Felix Ortloff
Bild 1.4. Grundfließbild der zweistufigen Druckfermentation.
O 2
H 2
Sulfat, H 2 O Biomasse-
Wachstum 1)
H 2 -
Erzeugung 2)
CO 2
+ Sulfat - Sulfat
Gastrennung
CO 2
hν
1) 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
Neben der eigentlichen Erzeugung des Biogases wurden
im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens B2G „Innovative
Erzeugung von gasförmigen Brennstoffen aus
Biomasse“ Untersuchungen zur energetischen Optimierung
der Aufbereitung von Biogas durchgeführt. Im
Rahmen von experimentellen Arbeiten wurden u. a. die
Stoffeigenschaften verschiedener ionischer Flüssigkeiten
charakterisiert und ausgewählte Vertreter in einer
Laboranlage sowohl zur Physisorption als auch zur Chemisorption
von CO 2 eingesetzt. Neben der Intensivierung
der CO 2 -Abtrennung können durch den Einsatz
von ionischen Flüssigkeiten weitere Aufbereitungsschritte,
wie die Entschwefelung des Biogases sowie die
Gastrocknung zu einem integrierten Gesamtprozess
kombiniert werden.
Die Arbeitsschwerpunkte im Jahre 2013 lagen auf
grundlegenden Untersuchungen im Zusammenhang
mit dem Einsatz von Absorptionsmedien mit erhöhter
Viskosität in Gas-Flüssig-Kontaktapparaten, insbesondere
zur Hydrodynamik und zum Stoffübergang von
CO 2 . Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist eine modifizierte
Dimensionierungsgleichung, die den hemmenden
Einfluss der Viskosität des Absorptionsmediums auf
den Stoffübergang von CO 2 in Füllkörperschüttungen
vorhersagen kann.
Die aus diesen grundlegenden Untersuchungen abgeleitete
Modellierung der entsprechenden Biogasaufbereitungsprozesse
mit ionischen Flüssigkeiten prognostiziert
vielversprechende Potentiale für energeti -
sche Einsparungen gegenüber dem Stand der Technik,
was Anreize für weiterführende Untersuchungen im
Jahre 2014 liefert.
Wasserstofferzeugung mit Mikroalgen
Dipl.-Ing. Anette Franz
Die Kultivierung von Mikroalgen findet heute großes
Interesse zur Erzeugung von chemischen Energieträgern
(z. B. Biomasse, Bioöle, H 2 ). Begleitend zu Forschungsarbeiten
der Reaktorentwicklung am Institut für
Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich Bioverfahrenstechnik
wurden damit verbundene Systemfragen behandelt,
insbesondere die Integration einer Gastrennung
mit Membranen und eine CO 2 -Rückführung in die
Kultivierungsphase (siehe Bild 1.5). Der wegen der Sonneneinstrahlung
instationäre Gesamtprozess ist dabei
mit seinen Teilvorgängen und Geschwindigkeiten mathematisch
beschrieben, das Modell mit gleichzeitig experimentell
ermittelten kinetischen Parametern aus der
Arbeitsgruppe der Bioverfahrenstechnik gefüllt. Für die
Validierung der Modelle der Gastrennung wurden Experimente
zur H 2 /CO 2 -Trennung mit Membranen in einer
entsprechenden Laborapparatur durchgeführt. Die formalkinetische
Modellierung ermöglicht eine detailliertere
Interpretation der Messdaten im Sinne der molekularen
Vorgänge bei der Synthese von Biomasse bzw. der
hν
2) C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O 12 H 2 + 6 CO 2
Bild 1.5. Idealisiertes zweistufiges Verfahren der H 2 -Erzeugung mit
Gastrennung und CO 2 -Rückführung, schematische Darstellung.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 405

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
nachfolgenden Umsetzung zu Wasserstoff. Das untersuchte
Verfahren zur Wasserstofferzeugung erscheint
interessant, da das Produkt gasförmig freigesetzt wird,
eine aufwändigere Aufarbeitung zur Produktgewinnung
damit entfallen kann. Der prozesstechnische Aufwand
für die Durchführung des zweistufigen instationären
Gesamtprozesses muss in weiteren Untersuchungen
geklärt werden.
Methanisierung mit Wabenkatalysatoren
Dr.-Ing. Dominic Buchholz
Als einen wichtigen Prozessschritt bei der thermochemischen
Erzeugung von SNG (Substitute Natural Gas)
aus Biomasse untersucht das EBI ceb im Rahmen zweier
EU-Projekte die Methanisierung in katalytisch beschichteten
metallischen Wabenkörpern. Neben ihrem einfachen
Aufbau bieten Metallwaben bei der stark exothermen
Methanisierung den Vorteil, dass auf Grund ihres
guten Wärmeleitvermögens die freiwerdende Reaktionswärme
effektiv aus dem Reaktionsraum abgeführt
werden kann und sich so eine nahezu isotherme Fahrweise
verwirklichen lässt, was sich vor allem vorteilhaft
auf die Steuerung der Produktselektivitäten und auf die
Katalysatorstandzeiten auswirkt. In Bild 1.6 ist die Laborapparatur
zur Untersuchung der Methanisierung in
Wabenreaktoren gezeigt. Mit ihr wurden bei der Methanisierung
von CO 2 hohe Umsätze bei Temperaturen
kleiner 300 °C mit einer sehr hohen Selektivität zu Methan,
was an den nahezu übereinanderliegenden CO 2 -
Umsatz- und Methan-Ausbeute-Kurven erkennbar ist,
erzielt (siehe Bild 1.7). Außerdem wird deutlich, dass die
Temperaturerhöhung im Hotspot, die bei konventionellen
Katalysatorschüttungen bis zu 200 °C betragen
kann, im entwickelten Wabenreaktor auf unter 40 °C reduziert
werden konnte. Auf Basis dieser Ergebnisse aus
den Laboruntersuchungen wurde eine Container-Demonstrationsanlage
ausgelegt, die in 2014 aufgebaut
und im Seitenstrom eines Biomassevergasers betrieben
werden wird.
Methanisierung in einem Dreiphasen-Reaktor
Dipl.-Ing. Manuel Götz
Dipl.-Ing. Jonathan Lefebvre
Bei der Dreiphasen-Methanisierung wird ein pulverförmiger
Katalysator in einer von Synthesegas durchströmten
Flüssigkeit suspendiert. Dieses Verfahren eignet sich
speziell für stark exotherme Reaktionen, da über die direkt
im Reaktionsraum vorliegende Flüssigkeit die Reaktionswärme
effektiv abgeführt werden kann. Auch eignen
sich Dreiphasen-Reaktoren gut für einen Betrieb
mit häufigen Lastwechseln, da durch die hohe Speicherkapazität
der Flüssigkeit für Spezies und für Energie
Last- und damit auch Temperaturschwankungen gedämpft
werden können. Aus diesen Gründen wird der
Einsatz der Dreiphasen-Methanisierung u. a. im Rahmen
von PtG-Prozessketten (Power-to-Gas) untersucht, welche
als Schlüsseltechnologie zur Bereitstellung von chemischen
Energiespeichern zum Ausgleich des fluktuierenden
Wind- und Photovoltaik-Stromangebots genutzt
werden können.
Bei den Arbeiten am EBI ceb stellte sich die Auswahl
einer geeigneten Suspensionsflüssigkeit als Problem
heraus. Geeignete Hochtemperaturwärmeträgeröle
und auch ausgewählte ionische Flüssigkeiten (siehe
Bild 1.8) wurden deshalb unter realen Reaktionsbedingungen
getestet. Beste Kompromiss-Kandidaten sind
Dibenzyltoluol (DBT) und das Silikonöl X-BF, während
die ionischen Flüssigkeiten (IL) und Perfluorpolyether
(z. B. XHT-1000) eher von wissenschaftlichem Interesse
sind.
Fischer-Tropsch-Synthese
Dipl.-Ing. Regis Edzang
Dipl.-Ing. Maria Iglesias Gonzalez
Dipl.-Ing. Hilko Eilers
Bild 1.6.
Laborapparatur
zur Untersuchung
der
Methanisierung
in Wabenreaktoren.
Für die speziellen Bedingungen von CO-reichen Synthesegasen
aus Biomasse werden verschiedene Kombinationen
von CO-Konvertierungsreaktion und Fischer-
Tropsch-Synthese mit Co- und Cu-Katalysatoren untersucht.
Hier ist das Ziel, reaktionstechnisch günstige
Lösungen zu finden, wenn bei CO-reichen Synthesegasen
(wie sie i. a. bei Biomasse als Rohstoff vorliegen) Co-
Katalysatoren mit ihren Selektivitätsvorteilen für die
Synthese verwendet werden sollen. Durch die in-situ
Kombination von Co- und Cu-Katalysator könnten die
nötigen Investitionen gesenkt und damit der Bau kleinerer
Anlagen (z. B. bei Biomasse als Einsatzstoff) begünstigt
werden. Von wissenschaftlichem Interesse ist
hier die Kinetik der CO-Konvertierungs-Reaktion in An-
Juni 2014
406 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
wesenheit der FT-Primärprodukte unter Synthesebedingungen
sowie die FT-Produktselektivität bei CO-reichen
Synthesegasen. Das Vorhaben wird im Rahmen des
Helmholtz-Kollegs Energy-Related Catalysis am KIT bearbeitet.
Eine spezielle Anwendung der Fischer-Tropsch Synthese
stellt die Erzeugung von Kohlenwasserstoffen im
Bereich C 2 – C 4 dar, die für die Brennwertanpassung von
Erdgas-Ersatzgas (SNG) verwendet werden können. Mit
CO 2 als Kohlenstoff-Träger sind die CO 2 -Konvertierung
und die nachfolgende Fischer-Tropsch Synthesereaktion
ein möglicher Weg, um die gewünschten Kohlenwasserstoffe
zu erzeugen. In einem laufenden Vorhaben
werden Syntheseversuche mit verschiedenen Katalysatoren
und variablen Reaktionsbedingungen durchgeführt,
die reaktionskinetische Auswertung und Übertragung
erfolgt mit Hilfe mathematischer Modelle des Reaktors.
Besonderes Augenmerk ist dabei gerichtet auf
das dynamische Verhalten des Katalysators bzw. des
Festbettreaktors, in dem die Reaktion durchgeführt
wird. Hintergrund ist hier die Frage, wie ein katalytischer
Synthesereaktor mit Festbettanordnung unter möglichen
instationären Bedingungen eines Power-to-Gas
Konzeptes betrieben werden kann.
In einem weiteren Vorhaben wird die Durchführung
der FT-Synthese unter nicht-stationären Reaktionsbedingungen
in einem 3-Phasen-Suspensionsreaktor untersucht.
Ziel ist die Eingrenzung von Spielräumen für
nicht-stationäre Reaktor-Betriebsweisen, wenn Wasserstoff
aus fluktuierender erneuerbarer Elektrizität in die
Synthese mit H 2 -armem Synthesegas eingekoppelt werden
soll (z. B. bei der Herstellung von synthetischen
flüssigen Kraftstoffen aus Lignocellulose-Biomasse).
Niederdruck-Carbonitrieren
M.Sc. David Koch
Das Niederdruck-Carbonitrieren ist ein neuartiger Prozess,
um aus relativ weichen Werkstücken aus Stahl
hochbelastbare Bauteile (z. B. Getriebebauteile, Düsen
für Diesel-Einspritzsysteme, Gehäuse für Hochdruckpumpen)
zu fertigen. Hierzu wird zunächst das weiche
Material auf die benötigte Endform gebracht, die Randschicht
des Werkstücks bei erhöhten Temperaturen (T =
800 – 950 °C) und niedrigen Drücken (p ges ≤ 50 mbar)
mit C und N angereichert (der eigentliche Carbonitrier-
Schritt), und das Werkstück anschließend abgeschreckt
und dadurch gehärtet. Als Kohlenstoffspendergas wird
in der Regel Acetylen und als Stickstoffspendergas Ammoniak
eingesetzt.
Untersuchungen zu den in der Carbonitrierkammer
ablaufenden Reaktionen waren Bestandteil des vom
BMBF geförderten Verbundprojektes „Entwicklung und
Untersuchung des Unterdruck-Carbonitrierens zur
Großserienreife – CarboNit“. Dieses wurde abgeschlossen,
und die während des Projektes gewonnenen Er-
Bild 1.7. Umsatz, Ausbeute und Hotspot-Temperatur bei der CO 2 -
Methanisierung in Wabenreaktoren.
Bild 1.8. Semi-quantitative Einordnung verschiedener Suspensionsflüssigkeiten
nach ihrer Eignung für die Dreiphasen-Methanisierung.
Bild 1.9. Carbonitrierwirkung von Ammoniak in Verbindung mit
Acetylen im Vergleich mit der Carbonitrierwirkung von Methylamin
(grau hinterlegte Bereiche: Zugabe Carbonitriergase (verdünnt); weiß
hinterlegte Bereiche: Zugabe Inertgase. Konstant gehaltene Versuchsparameter:
p ges ≈ 1013 mbar; V Φ ges = 9 l/h (NTP); T TG = 800 °C).
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 407

| FACHBERICHTE
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Forschung und Lehre
gebnisse und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse wurden
im Rahmen eines gut besuchten Workshops Vertretern
aus Industrie und Forschung präsentiert.
Laufende Forschungsarbeiten zielen auf die Optimierung
des Niederdruck-Carbonitrierprozesses und
auf die Erhöhung seiner Umweltverträglichkeit. So deuten
erste am Institut gewonnene Ergebnisse darauf hin,
dass Amine (z. B. Methylamin oder Dimethylamin) eine
bessere Carbonitrierwirkung als Ammoniak in Verbindung
mit Acetylen haben, wodurch die Carbonitrierdauer
verkürzt werden kann (Bild 1.9). Deshalb und zur
Erhöhung des Prozessverständnisses werden auch die
beim Einsatz von Aminen ablaufenden Reaktionen untersucht.
Parallel werden die Untersuchungen zur katalytischen
Abgasnachbehandlung für technische Carbonitrieröfen
weitergeführt.
1.3 Tagungen und Veranstaltungen
Es wurden zwei Projekttreffen des Virtuellen Instituts
Vergasungstechnologie der Helmholtz Gemeinschaft,
HVIGasTech, das von ITC vgt koordiniert wird,
abgehalten. Neben einem zweitägigen Workshop zum
Austausch aktueller Fortschritte beim Projektpartner TU
Clausthal in Juni 2013, fand im November 2013 ein eintägiges
Projekttreffen in Karlsruhe statt.
Biogasworkshop
Auch 2013 fand der Biogasworkshop wieder in Augsburg
mit großer Unterstützung von erdgas schwaben
gmbh und schwaben netz gmbh statt. Wie in den letzten
Jahren wurden aktuelle technische, regulatorische
und rechtliche Fragestellungen entlang der Prozesskette
der Biogaseinspeisung diskutiert. Neben der Biogaseinspeisung
wurde auch das Themengebiet Power to
Gas behandelt. Zusätzlich zum Vortragsprogramm fand
eine Abendveranstaltung auf freundliche Einladung
von erdgas schwaben gmbh im Riegele Wirtshaus statt,
welche vor allem der Diskussion und Vertiefung der
Konferenzinhalte in entspannter Atmosphäre diente.
Erfahrungsaustausch für Chemiker und Ingenieure
des Gasfaches
Gefördert durch lokal ansässige Unternehmen der Gaswirtschaft
wird der „Erfahrungsaustausch“ seit etwa
60 Jahren an wechselnden Orten abgehalten. Im Jahr
2013 fand die Veranstaltung mit freundlicher Unterstützung
der VNG Gasspeicher GmbH und der DBI Gas- und
Umwelttechnik GmbH in Leipzig statt. Das außergewöhnliche
Ambiente des Leipziger Zoos, der als Veranstaltungsort
gewählt wurde, begeisterte die Teilnehmer.
In üblicher Form wurden Fachbeiträge zu aktuellen gasfachlichen
Themen aus Wissenschaft und Technik präsentiert,
(siehe Tabelle 1.1). Weitere Details zu den Vortragsinhalten
können wie üblich den entsprechenden
Veröffentlichungen im GWF des laufenden Jahrgangs
2014 entnommen werden. Neben den Fachvorträgen
fand ein ansprechendes Rahmenprogramm statt. Am
Vorabend wurde Leipzig im Rahmen einer Stadtrundfahrt
erkundet und auf Einladung der DBI Gas- und Umwelttechnik
GmbH ein erster Erfahrungsaustausch im
Thüringer Hof zu Leipzig durchgeführt. Am zweiten Tag
fand eine Besichtigung des Bergbau-Technik-Parks in
Großpösna und ein afrikanischer Abend im Leipziger
Zoo auf Einladung der VNG Gasspeicher GmbH statt.
Gaskursus
Auch 2013 fand der jährlich stattfindende Gaskursus in
Karlsruhe statt. Der Einladung waren ca. 60 Teilnehmer
gefolgt, die in gewohnter Weise vom Grundwissen der
Gastechnik bis hin zu den aktuellsten Fragestellungen
der Gaswirtschaft geführt wurden.
Abschlussworkshop „CARBONIT“
Zum Abschluss des BMBF-Forschungsvorhabens CAR-
BONIT (Förderkennzeichen 03X3522 D) „Entwicklung
und Untersuchung des Niederdruck-Carbonitrierens zur
Großserienreife“, dessen Ergebnisse im Auszug im vorangegangen
Abschnitt zu den wissenschaftlichen Arbeiten
gezeigt werden, wurde am 07.03.2013 zu einem
Tabelle 1.1. Vortragsprogramm „Erfahrungsaustausch der Chemiker und Ingenieure des Gasfaches“ 2013 in Leipzig.
Prof. H. Bockhorn (EBI-KIT Karlsruhe)
GasPlus-Technologien – ein Schlüssel zur Energiewende?
Dr. R. Albus (GWI Essen)
Neue Technologien und Aspekte für eine hocheffiziente Gebäudeenergieversorgung im
Fokus der Energiewende
Prof. D. Trimis (EBI-KIT Karlsruhe)
Potenzial der thermisch integrierten Hochtemperaturelektrolyse und Methanisierung für
die Energiespeicherung durch Power-to-Gas
Dr. F. Heimlich (Thyssengas GmbH)
Zukunft der Erdgasbeschaffenheit in Deutschland in Hinblick auf nationale, europäische
und globale Entwicklungen
Dr. K. Steiner (E.On New Build & Technology GmbH) Messtechnik für die Verteilung von regenerativen Gasen in Erdgasinfrastrukturen
H. Fiedler (Thüga AG) Strom zu Gas Demonanlage der Thüga Gruppe – Stand der Umsetzung
M. Reher (Bohlen & Doyen GmbH) LNG für mobile Anwendungen
F. Ortloff (DVGW-Forschungsstelle Karlsruhe) Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur O 2 -Entfernung bei der Einspeisung von
Biogas
Juni 2014
408 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
Workshop eingeladen. Zahlreiche interessierte Vertreter
aus Industrie und Wissenschaft folgten der Einladung
nach Karlsruhe und ließen sich von den spannenden
Vorträgen zu den Arbeitspaketen informieren. Im Anschluss
an die Vorträge wurden die Ergebnisse konstruktiv
diskutiert und neue Projektideen generiert.
Abschlussworkshop „B2G“
Schwerpunkt des BMBF-Verbundprojektes „B2G – Innovative
Erzeugung von gasförmigen Brennstoffen aus
Biomasse“ war die Entwicklung von verschiedenen Verfahrenskonzepten
zur Erzeugung von SNG und Wasserstoff
(H 2 ) aus Biomasse. Im Vordergrund standen die
Maximierung des energetischen Gesamtwirkungsgrades
sowie die möglichst flexible Einsetzbarkeit verschiedener
Biomassen. Die Ergebnisse wurden auf einem
Abschlussworkshop am 20. und 21. November 2013
beim DVGW in Bonn vorgestellt und zwischen Vertretern
des BMBF, den beteiligten Forschungsnehmern sowie
der Fachöffentlichkeit diskutiert. Ministerialdirigent
Wilfried Kraus (BMBF) betonte als Fördermittelgeber,
dass „der systemische Ansatz immer wichtiger wird, damit
die Energiewende unter ökonomischen und ökologischen
Gesichtspunkten erfolgreich umgesetzt werden
kann“. Aus Sicht des BMBF hat das Verbundprojekt, das
von Projektpartnern aus Forschung und Industrie
durchgeführt wurde, hinsichtlich der technologischen
Weiterentwicklung und der Flexibilisierung bei der Nutzung
überzeugt. (www.b-2-g.de)
1.4 Aus der Tätigkeit des Bereichs Gastechnologie
der DVGW-Forschungsstelle
Die Schwerpunkte des Bereichs Gastechnologie liegen
in der verfahrens- und sicherheitstechnischen Bearbeitung
von gas- und brennstofftechnischen Fragestellungen.
Hierzu gehören Forschungs- und Entwicklungsprojekte
ebenso wie Kontroll- und Überwachungsaufgaben
bei Gasversorgern und Industrieunternehmen sowie
Labortätigkeiten. Zum Bereich gehören auch die akkreditierten
Laboratorien Materialprüfung und Brennstoffanalytik.
Um die systemische Rolle von gasförmigen
Brennstoffen im Energiesystem stärker zu untersuchen,
wurde die Arbeitsgruppe „Systeme und Netze“ aufgebaut.
Thematisch wurden 2013 systemanalytische und
netzspezifische Fragestellungen beispielsweise zur Konvergenz
von Strom- und Gasnetzen oder zum Thema
Power-to-Gas bearbeitet. Weiterhin wurden die europäischen
Aktivitäten verstärkt, u.a. wurde eine Forschungskooperation
zwischen DVGW und dem niederländischen
Gasforschungsverbund EDGaR (Energy Delta Gas
Research, www.edgar-program.com) gestartet.
Die enge Verbindung zwischen dem Bereich Gastechnologie
der DVGW Forschungsstelle und dem Bereich
Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie,
EBI ceb zeigt sich auch darin, dass ein großer Teil der
unter Kapitel 1.2 Laufende wissenschaftliche Arbeiten
aufgeführten Forschungsarbeiten zusammen mit dem
Bereich Gastechnologie durchgeführt werden. Während
am Lehrstuhl der Fokus auf den wissenschaftlichen
Grundsatzfragen liegt, wird bei der Forschungsstelle der
Schwerpunkt auf die Prozessintegration und Überführung
der wissenschaftlichen Erkenntnisse in die praktische
Anwendung gelegt. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung
der Wabenmethanisierung, die in mehreren
Forschungsprojekten untersucht wird. Hier ist der Bereich
Gastechnologie für den Aufbau und den Betrieb
einer Seitenstrom-Pilotanlage federführend zuständig.
Die notwendigen Grundlagenuntersuchungen werden
lehrstuhlseitig im Rahmen einer Doktorarbeit erarbeitet.
Neben den öffentlich geförderten Arbeiten, die den
Großteil der Forschungsarbeiten ausmachen, wurden
2013 auch zahlreiche DVGW-Forschungsvorhaben in
den Themenfeldern Power-to-Gas, Gas im Systemverbund,
Gasbeschaffenheit, Odorierung und Biogas bearbeitet.
Zu nennen sind in diesem Zusammenhang vor
allem mehrere Projekte im Rahmen der DVGW-Innovationsoffensive
„Gastechnologie“ (www.dvgw-innovation.
de). Hervorzuheben sind insbesondere die beiden von
DVGW-EBI koordinierten Verbundvorhaben G3-01-12
Technoökonomische Studie von Power-to-Gas-Konzepten“
und G3-01-13 „Technoökonomische Studie zur
biologischen Methanisierung bei Power-to-Gas-Konzepten“.
In beiden Vorhaben werden Verschaltungskonzepte
von PtG-Anlagen prozesstechnisch und ökonomisch
betrachtet. Beispielsweise wird die Kopplung
einer Elektrolyse und einer katalytischen Methanisierung
mit einer Biomethananlage untersucht. Die biologische
Methanisierung, die bisher noch im Entwicklungs-
und Pilotstadium ist, wird bzgl. verfahrenstechnischer
Grundlagen untersucht und mit der katalytischen
Methanisierung verglichen. Neben Forschungseinrichtungen
sind auch mehrere Anlagenbauer an den beiden
Projekten beteiligt.
Auch 2013 brachten die Mitarbeiter des Bereichs ihre
Erfahrungen und Erkenntnisse aus den Forschungsaktivitäten
in zahlreiche nationale und internationale Normungsgremien
ein. Diese beschäftigen sich insbesondere
mit dem Thema Gasbeschaffenheit und Biogaseinspeisung.
Außerdem ist DVGW-EBI maßgeblich in den
Gremien zur DVGW-Innovationsoffensive beteiligt.
1.5 Veröffentlichungen
Bücher
Homan, K.; Reimert, R. and Klocke, B.: The Gas Engineer´s Dictionary
– Supply Infrastructure from A – Z. DIV Deutscher Industrieverlag,
München, 2013.
Graf, F. und Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas – Erzeugung, Aufbereitung
und Einspeisung. 2. Auflage, DIV Deutscher Industrieverlag,
München, 2013.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 409

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|
Forschung und Lehre
Zeitschriften
Schaub, G.; Eilers, H. and Iglesias Gonzalez, M.: Chemical Storage of
Renewable Electricity via Hydrogen – Principles and Hydrocarbon
Fuels as Example. Chapter 30 in: Stolten, D. and Scherer,
V. (Hrsg.): Transition to Renewable Energy Systems. S.
619-628, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2013.
Pabst, K.; Iglesias Gonzalez, M.; Kraushaar-Czarnetzki, B. and Schaub,
G.: Combination of Fischer-Tropsch Synthesis and Hydroprocessing
in a Single-Stage Reactor. Part I. Mathematical Modeling
of the Reaction Kinetics. Ind. Eng. Chem. Res. 52
(2013), S. 8978-8987, http://dx.doi.org/10.1021/ie303047a.
Pabst, K.; Kraushaar-Czarnetzki, B. and Schaub, G.: Combination of
Fischer-Tropsch Synthesis and Hydroprocessing in a Single-
Stage Reactor. Part II. Effect of Catalyst Combinations. Ind.
Eng. Chem. Res. 52 (2013), S. 8988-8995, http://dx.doi.
org/10.1021/ie3030483.
Iglesias Gonzalez, M.; Edzang, R. and Schaub, G.: Combinations of
CO/CO 2 Reactions with Fischer-Tropsch Synthesis. Catalysis
Today 215 (2013), S. 194-200, http://dx.doi.org/10.1016/j.
cattod.2013.04.019.
Götz, M.; Ortloff, F.; Reimert, R.; Basha, O.; Morsi, B. I. and Kolb, T.: Evaluation
of Organic and Ionic Liquids for Three-Phase Methanation
and Biogas Purification Processes. Energy Fuels, 27
(2013) Nr. 8, S. 4705-4716.
Ortloff, F.; Bajohr, S.; Graf, F. und Kolb, T.: Entwicklung eines Biogasaufbereitungsprozesses
mit ionischen Flüssigkeiten. gwf-
Gas|Erdgas 154 (2013) Nr. 10, S. 762 – 769.
Ortloff, F.; Graf, F. and Kolb, T.: Ensuring operational safety of the natural
gas grid by removal of oxygen from biogas via catalytic
oxidation of methane. GasforEnergy (2013) Nr. 3, S. 58-65.
Götz, M.; Bajohr, S.; Graf, F.; Reimert, R. und Kolb, T.: Einsatz eines Blasensäulenreaktors
zur Methansynthese. Chemie Ingenieur
Technik 85 (2013), Nr. 7, S. 1-7.
Konferenzbeiträge
Fleck, S.; Stoesser, P.; Santo, U.; Flamme, M. und Kolb, T.: Umsetzung
biomassebasierter Brennstoffsuspensionen in einem atmosphärischen
Flugstromreaktor. (2013) Jahrestreffen der ProcessNet
Fachgruppe „Hochtemperaturtechnik”, Oberhausen,
26./27.02.2013.
Kolb, T.: Power-to-Gas, PTG – ein Baustein des zukünftigen Energiesystems.
(2013) Wind-to-Gas – 4. Energiekolloquium der
Chemiegesellschaften. 707. DECHEMA-Kolloquium, Frankfurt
a. Main, 07.03.2013.
Schaub, G.; Eilers, H. and Iglesias Gonzalez, M.: Chemical Storage of
Renewable Electricity via H 2 – Principles and Hydrocarbon
Fuels as Examples. ICEPE 2013 – 3 rd International Conference
on Energy Process Engineering, 06/2013.
Iglesias Gonzalez, M.; Eilers, H. and Schaub, G.: Fischer-Tropsch Synthesis
under non-steady State Operation. XI. European Congress
on Catalysis (EuropaCat), Lyon, 09/2013.
Iglesias Gonzales, M.; de Vries, C.; Claeys, M. and Schaub, G.: Chemical
Energy storage in SNG Components via Fischer-Tropsch Synthesis
from H 2 -CO 2 -Kinetics, Selectivity and Process Considerations.
XI. European Congress on Catalysis (EuropaCat), Lyon,
09/2013.
Götz, M.; Bajohr, S. and Kolb, T.: The Natural Gas Grid as Backbone of
a stable RES-based Energy System. (2013) ICEPE 2013 – 3 rd
International Conference on Energy Process Engineering,
Frankfurt a. Main, 5. Juni 2013.
Sänger, A.; Kolb, T.; Mancini, M.; Weber, R. and Weigand, P.: The bioliq ®
Entrained Flow Gasifier for Biomass Based Slurry – Design
and Operation. (2013) 38 th International Conference on
Clean Coal & Fuel Systems, Clearwater, FL, USA; 2.-6. Juni
2013 (Proceedings).
Mancini, M.; Weber, R.; Weigand, P.; Leuckel, W. and Kolb, T.: Design of
the Entrained Flow Reactor for Gasification of Biomass Based
Slurry. (2013) 26. Deutscher Flammentag – Verbrennung
und Feuerung, Duisburg, 11.-12. September 2013, VDI-Berichte
2161 (2013), S. 625-634 (Proceedings).
Sänger, A.; Kolb, T.; Jakobs, T.; Djordjevic, N. and Zarzalis, N.: Basic Investigations
on Burner Design for High Pressure Entrained
Flow Gasifier: Influence of Pressure and Fluid Viscosity on
Twin Fluid Atomization. (2013) 26. Deutscher Flammentag –
Verbrennung und Feuerung, Duisburg, 11.-12. September
2013; VDI-Berichte 2161 (2013), S. 321-331 (Proceedings).
Kolb, T.: Energy from Chemical Fuels in KIC InnoEnergy. (2013) 1 st
European Conference on Technology to Business in Energy
from Chemical Fuels, Frankfurt am Main, 23./24.09.2013.
Kolb, T. and Eberhard, M.: BtL – the bioliq Process at KIT. (2013) DG-
MK-Conference „New Technologies & Alternative Feedstocks
in Petrochemistry and Refining, Dresden, 9.-11. Oktober
2013; DGMK Tagungsbericht 2013-2, S. 81-87, ISBN 978-3-
941721-32-6 (Proceedings).
Kolb, T.; Eberhard, M.; Zimmerlin, B. und Willy, M.: Synthesegaserzeugung
aus Biomasse zur stofflichen und energetischen Nutzung.
(2013) Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe „Su-
PER“, Frankfurt am Main, 5./6.11.2013.
Kolb, T. and Eberhard, M.: BtL – the bioliq® Process. (2013) IEA Bioenergy
– Joint Workshop, Göteborg, Schweden, 19.-20.11.2013.
Buchholz, D.: Innovative Processes for Thermochemical SNG Production
from Biomass. DVGW-EDGaR First Joint Conference,
07.02.2013, Arnhem.
Buchholz, D.: Vorstellung des Verbundvorhabens: Speicherung
elektrischer Energie aus regenerativen Quellen im Erdgasnetz.
3. Statuskonferenz „Chemische Prozesse und stoffliche
Nutzung von CO 2 “, 09.04.2013, Berlin.
Buchholz, D.: Catalytic Methanation: Challenges and Perspectives
for the Future. 13 th Global Energy Village, 17.04.2013, Berlin.
Buchholz, D.: Langfristiger Speicherungsbedarf für das Stromversorgungssystem
– mögliche Rolle der Power to Gas-Technologie.
Energiespeicher – Kernelement eines regenerativen
Energiesystems, 05.06.2013, Berlin.
Buchholz, D.: Wasserstoff und Methanisierung. Energiespeicher –
Kernelement eines regenerativen Energiesystems.
05.06.2013, Berlin.
Ortloff, F.; Buchholz, D.; Graf, F. and Kolb, T.: Ensuring Operational
Safety of the Natural Gas Grid by Removal of Oxygen from
Biogas via Catalytic Oxidation of Methane. GERG Research
Academic Network Event, EGATEC Paris, 30.-31.05.2013.
Juni 2014
410 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
2. Aktivitäten des Lehrstuhls und Bereichs Verbrennungstechnik, der DVGW-Forschungsstelle,
Bereich Verbrennungstechnik, und der Forschungsstelle für Brandschutztechnik
Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis, Prof. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis, Prof. Dr.-Ing. Henning Bockhorn,
Dipl.-Ing. Jürgen Stenger, Dipl.-Ing. Dieter Brein
2.1 Allgemeines
Für den Bereich Verbrennungstechnik stand das Jahr
2013 im Zeichen des Wechsels in der Leitung: Zum
31.3.2013 schied Prof. Dr. Henning Bockhorn aus dem
aktiven Dienst im Bereich Verbrennungstechnik und
zum 30.9.2013 auch aus der Leitung des Bereichs Verbrennungstechnik
der DVGW-Forschungsstelle aus. Diese
Aufgaben nimmt Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis,
bisher Technische Universität Bergakademie Freiberg,
seit dem 1.9.2013 bzw. dem 1.10.2013 wahr. Mit der
„Übergabe des Feuers“ wurde der Wechsel am 3.9.2013
mit einem Institutsfest gefeiert. Verbunden mit dem
Wechsel in der Leitung des Bereichs ist eine Orientierung
in Richtung einer Reihe von neuen Forschungsschwerpunkten
sowie die thematische Weiterentwicklung
der traditionell im Bereich Verbrennungstechnik
vorhandenen Forschungsrichtungen. Einige Anforderungen,
die bisher ein wesentlicher Antrieb für Forschung
und Entwicklung waren, wie niedrige Schadstoffemissionen,
vollständiger Abbrand etc. werden zukünftig
als selbstverständliche Randbedingungen für
die Forschung betrachtet. Dabei werden anspruchsvolle,
etablierte Forschungsschwerpunkte wie z.B. Rußbildung,
Verbrennungslärm und Verbrennungsinstabilitäten
weiterentwickelt. Hier wird Prof. Bockhorn auch
weiterhin in angemessenen Rahmen mitwirken.
Für die Neuorientierung der Forschungsschwerpunkte
ist folgender Hintergrund wesentlich:
••
Die Energieversorgung wird das dominierende Thema
der nächsten Jahrzehnte sein. Für die zukünftige
Entwicklung werden regenerative Energien, alternative
Brennstoffe, Energiespeicherung, Energieeffizienz,
genaue Regelbarkeit und die intelligente Vernetzung
eine entscheidende Rolle spielen.
••
In der produzierenden Industrie werden alternative
und regenerative Energiequellen in zukünftigen Prozessen
integriert werden. Darüber hinaus werden
die Anforderungen an Produktqualität und Energieeffizienz
und damit auch die Anforderungen an die
genaue Regelbarkeit aller Prozesse steigen.
••
Für die Energieversorgung der Zukunft wird die Systemtechnik
als Ganzes im Vordergrund stehen. Daher
können die zukünftigen Aufgabenstellungen nur
interdisziplinär bearbeitet werden. Dies bedeutet,
dass die interdisziplinäre Verbundforschung, insbesondere
mit den Materialwissenschaften, an Bedeutung
gewinnen wird.
••
Die weitere Entwicklung von experimentellen und
numerischen Methoden, sowie die steigende Rechnerleistung
werden eine genauere Modellierung
und numerische Simulation von immer komplexeren
und multiskaligen Prozessen ermöglichen.
Vor diesem Hintergrund werden für den Bereich Verbrennungstechnik
folgende Forschungsschwerpunkte
mittel- und langfristig verfolgt werden:
••
Die Verbrennungstechnik wird nach wie vor einen
großen Stellenwert in der Energieumwandlung einnehmen.
Die Brenn- und Kraftstoffe der zukünftigen
Verbrennungstechnik werden sich jedoch ändern:
Wasserstoff, wasserstoffreiche, synthetische und biogene
Brennstoffe sowie Schwachgase werden in der
Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen. Deren
verbrennungstechnische Eigenschaften und die
optimale Nutzung in technischen Verbrennungssystemen
sind die Basis für zukünftige Forschungsthemen.
Forschungsthemen in diesem Schwerpunkt
sind daher die Charakterisierung der verbrennungstechnischen
Eigenschaften von wasserstoffhaltigen,
biogenen sowie synthetischen Brennstoffen und Gemischen
(gas und flüssig), Zündvorgänge, Strömungs-
und Verbrennungsinstabilitäten, Spraybildung
und Verbrennung vor allem von neuartigen
flüssigen Brennstoffen, Verbrennungsvorgänge in
porösen Medien, Wechselwirkung Verbrennung /
Material, Untersuchungen an Modellflammen.
••
Die Kombination von Verbrennungsvorgängen mit
weiteren Prozessen wie beispielsweise elektrochemischen
(Brennstoffzellen, Elektrolyse), thermoelektrischen,
solarthermischen sowie solarchemischen Prozessen
werden wesentliche zukünftige Forschungsthemen
sein. Hierzu gehören Multi-Fuel-Brennerkonzepte,
Wasserstoffbrenner, Brennerregelung und
Sensorik, „Balance of Plant“ und Brennertechnik in
Brennstoffzellensystemen, Beheizung von Stirling-
Systemen, Einbindung regenerativer Energiequellen,
Oxy-Fuel Brennersysteme.
••
Die Regelbarkeit und genaue Anpassung von Verbrennungsvorgängen
an die Anforderungen der jeweiligen
Anwendung bei höchster Energieeffizienz
werden im Vordergrund jeder zukünftigen Entwicklung
von technischen Verbrennungssystemen in der
Thermoprozesstechnik stehen. Rekuperator- und Regeneratorbrenner,
Strahlungsbrenner, hybride Systeme,
Energieeffizienz und Mehrzieloptimierung,
Kraft-Wärme- und Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, Einbindung
regenerativer Energiequellen werden unter
diesem Schwerpunkt bearbeitet werden.
••
Die Erfassung und Modellierung von technischen
Verbrennungssystemen wird zunehmend umfassen-
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 411

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
der werden. Die immer höhere räumliche und zeitliche
Auflösung der experimentellen Methoden und
die genauere Modellierung aller relevanten Prozesse
(inkl. der materialtechnischen Fragestellungen an
Oberflächen und in Werkstoffen) und deren Wechselwirkung
werden die Grundlage für die Entwicklung
neuer Technologien bilden. Hierzu werden neben
den üblichen etablierten numerischen Methoden
zukünftig Lattice-Boltzmann-Methoden an
Bedeutung gewinnen. Daher wird an deren Anpassung
für Verbrennungsvorgänge gearbeitet werden.
Hinsichtlich der experimentellen Verbrennungsdiagnostik
wird der Schwerpunkt auf Laser-basierten Messtechniken
(LDA-PDA, PIV, LIF, LII, Raman,...) und deren
Anpassung für zunehmend schwierigere Messaufgaben
(in situ Messungen, stark strahlende und rußende Flammen,
hohe Drücke, ...) liegen.
2.2 Laufende Forschungsarbeiten im Bereich Verbrennungstechnik
Die laufenden Forschungsarbeiten im Bereich Verbrennungstechnik
sind fokussiert auf Probleme der Deckung
des steigenden Energiebedarfs durch fossile und erneuerbare
Rohstoffe, die Entwicklung schadstoffarmer Verbrennungskonzepte
für Fluggasturbinen und stationäre
Gasturbinen, Arbeiten zur Reduktion von Schadstoffen
aus der Verbrennung fossiler und in verstärktem Maße
auch nichtfossiler, erneuerbarer Brennstoffe sowie die
Entwicklung von Alternativen zum Einsatz von fossilen
Brennstoffen, die energetische Verwertung von Biomassen,
die Reduktion von Emissionen von Lärm aus
Verbrennungsprozessen und die Entwicklung von Methoden
zur mathematischen Modellierung und Vorausberechnung
von Verbrennungsvorgängen und Verbrennungseinrichtungen
und deren Optimierung. Die in
diesen Themenbereichen durchgeführten Forschungsvorhaben
werden in einer Reihe von internationalen
und nationalen Verbundvorhaben und direkten Industriekooperationen
durchgeführt.
Die durch instationäre Vorgänge bei Verbrennungsprozessen
induzierten Schwankungen des Strömungsund
Druckfeldes wirken sich auf die Emission von Lärm
aus. Daher werden im Verbundprojekt Verbrennungslärm
der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in
Zusammenarbeit mit drei weiteren Instituten der RWTH
Aachen, der TU Berlin und der TU Darmstadt Entstehungsmechanismen
des Verbrennungslärmes numerisch
untersucht. Hier wird mit kompressibler Large-
Eddy Simulation (LES) sowie mit Direkter Numerischer
Simulation (DNS) des Verbrennungsvorganges die Entstehung
des verbrennungsinduziert emittierten Lärmes
im Detail untersucht.
Die Erweiterung des bereits vorhandenen Wissensstandes
in Bezug zu Zündung, Akustik und Instabilitäten
ist das Thema des europäischen Verbundprojektes KIAI
(Knowledge for Ignition, Acoustics and Instabilities), wobei
der Bereich Verbrennungstechnik sich mit der Aufgabe
des Wiederzündens unter Höhenbedingungen
beschäftigt (subatmosphärisch, bei Temperaturen unter
minus 30 °C). Die Erfüllung der Wiederzündbedingung
ist bislang nur durch rein empirische Korrelationen beschrieben
und wird im Rahmen dieses Projekts detailliert
untersucht.
Ebenfalls mit der Untersuchung des Zündvorgangs
beschäftigt sich das Forschungsprojekt „Zündung durch
mechanische Funken“ innerhalb der DFG-Forschergruppe
„Physicochemical-based Models for the Prediction of
safety-relevant Ignition Processes“, das in 2013 für eine
zweite Förderperiode genehmigt wurde. Da mechanische
Funken als Zündquellen eine wichtige Rolle bei der
sicherheitstechnischen Beurteilung der Zündung
brennbarer Gasgemische spielen, wird in dem Projekt
die Zündung durch kleine, heiße Teilchen bis zu einem
Durchmesser von einem Millimeter untersucht. Der
Schwerpunkt dieses Projekts liegt auf einem detaillierten
Verständnis des Zündvorgangs selbst, mit dem Ziel,
das physikalisch-chemische Modell der Gasphasenzündung
an kleinen heißen Partikeln verschiedenster Materialien
und Größen voranzutreiben.
Im Rahmen der ebenfalls von der DFG geförderten
Forschergruppe „Anwendung monolithischer Netzwerkstrukturen
in der Verfahrenstechnik“ (FOR 583)
wurde in der zweiten und abschließenden Förderperiode
mit zwei Teilprojekten die Anwendung von keramischen
Schwämmen für die Stabilisierung von Verbrennungssystemen
untersucht. Dazu wurde experimentell
die Stabilisierung der Reaktionszone sowohl unter atmosphärischen
Bedingungen wie auch unter Drücken
bis 10 bar und Vorwärmtemperaturen bis 500 K bestimmt.
Diese Datenbasis stellt auch die Grundlage für
ein 1-dimensionales Modell dar, das mit guter Übereinstimmung
das gemessene Verhalten wiedergeben
kann. Zusätzlich wurden zur Bestimmung der dazu erforderlichen
effektiven Kenngrößen für den Wärmetransport
im porösen Medium direkte numerische Simulationen
auf Grundlage von realen Geometriedaten
durchgeführt, um damit die physikalischen Teilprozesse
der Wärmerückführung besser beschreiben zu können.
Innerhalb eines Kooperationsprojektes des Bundesministeriums
für Wirtschaft, des Forschungszentrums
Jülich und der Siemens AG wird im Teilprojekt 1F „Modellierung
des Verbrennungsverlaufs bei der Verbrennung
von flüssigen Brennstoffen und Flüssigbrennstoff/
Wasser-Emulsionen“ die Entwicklung von Verbrennungstechnologien
für die klimaschonende Energieumwandlung
vorangetrieben. Die Forschungsarbeit dient
in diesem Zusammenhang zur Erfüllung des Teilziels
„Betriebsflexibilität und Brennstoffflexibilität“. Die Betriebsflexibilität
hängt entscheidend von den Stabilitätsgrenzen
der Verbrennung ab, deren Vorhersage
noch nicht adäquat möglich ist. Die Brennstoffflexibili-
Juni 2014
412 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
tät setzt die sichere Auslegung von Brennern voraus, die
sowohl mit gasförmigem als auch mit flüssigem Brennstoff
operieren können.
Im Rahmen europäischer Forschungsprojekte ist der
Bereich Verbrennungstechnik vor allem an Verbundprojekten
der Luftfahrt beteiligt: Im Rahmen von LEM-
COTEC (Low Emission Core Technologies) werden in enger
Zusammenarbeit mit dem Triebwerkshersteller Avio
SPA das bereits im Verbundprojekt NEWAC entwickelte
innovative PERM (partially evaporated rapid mixing)
Verbrennungskonzept optimiert und für kritische Punkte
im LTO Lastzyklus ertüchtigt. Ziel ist es, die 65 % Reduktion
für Stickoxide bereits durch das Injektionssystem
zu erreichen und damit das ACARE Ziel zu erreichen.
Dabei wird insbesondere das magere Verlöschen
unter Druckbedingungen sowie das Zündverhalten untersucht.
Ziel des Projekts „Fuel Injector Research for Sustainable
Transport” (FIRST) ist es, Auslegungswerkzeuge und
-techniken zu entwickeln, die es ermöglichen, die aus
einem Konglomerat von Partikeln bestehenden Brennstoffsprühstrahlen
bzw. Ruß mit Modellen detailliert zu
beschreiben und damit die Möglichkeit zu eröffnen,
diese gezielt zu beeinflussen. Übergeordnetes Ziel dazu
ist die im ACARE Protokoll bis 2020 geforderte Reduktion
der Emissionswerte von Flugtriebwerken für CO 2 von
50 % und für NOX von 80 %.
In einem weiteres Verbundprojekt „Intelligent Design
Methodologies for Low Pollutant Combustors for
Aero-Engines (IMPACT AE)“ werden mit dem gleichen
Ziel Schlüsselelemente für die Entwicklung und Validierung
von Auslegungswerkzeugen erstellt, mit denen
systematisch bereits im Designschritt NOx und CO-
Emissionen reduziert werden können. Die Optimierung
soll durch die Kombination von Auslegungswerkzeugen
für den Entwurf und die detaillierte Parametrisierung
von Verbrennungssystemen bei niedrigen Emissionswerten
erreicht werden. Die Optimierung wird mit der
genaueren und realistischen Abbildung dieser Verbrennungssysteme
sowie der Möglichkeit, die Skalierung
der Brenner zu untersuchen, ermöglicht. Infolgedessen
soll die Entwicklungsdauer für derartige Brennertypen
deutlich verringert werden.
Aus Platzgründen kann hier keine vollständige und
detaillierte Übersicht über alle Forschungsarbeiten gegeben
werden. Hierzu sei auf direkte Kontakte hingewiesen,
die sich einfach über die Internetadresse http://
vbt.ebi.kit.edu herstellen lassen.
2.3 Abgeschlossene Promotionen im Jahr 2013
Im Bereich Verbrennungstechnik des Engler-Bunte-Instituts
wurden im Jahr 2013 im Rahmen dieser Forschungstätigkeiten
die folgenden Dissertationen abgeschlossen:
••
Svetoslav Marinov: Untersuchung der Flammenstabilität
von geometrisch ähnlichen Brennern für zukünftige
magere Triebwerksbrennkammerkonzepte (Prof. Dr.
Ing. Nikolaos Zarzalis, Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb)
Bei Fluggasturbinen werden Strategien für den Verbrennungsablauf
erarbeitet, um stöchiometrische
Verbrennung und die damit verbundenen hohen
NO X -Emissionen zu vermeiden. Dazu wurde ein neuartiges
Einspritzsystem entwickelt, das magere Verbrennung
in der Primärzone der Gasturbinenbrennkammer
ohne Vormischstrecke vorsieht. Die Flammenstabilisierung
wird durch Drall bewerkstelligt.
Die Untersuchung dieser neuartigen Konfiguration
befasst sich mit der experimentellen Erfassung der
mageren Verlöschgrenze der eingeschlossenen
Flamme bei atmosphärischem Druck. Die Arbeit umfasst
die Untersuchung des kerosinbefeuerten Prototyps
in realer Dimension bei weitestgehend realen
thermodynamischen Bedingungen, d.h. bei der realisierten
hohen Beladung der Primärzone. Weiterhin
erfolgt ein Vergleich der Flammeneigenschaften dieser
mit flüssigem Kerosin befeuerten Konfiguration
zu den Flammeneigenschaften derselben Konfiguration,
befeuert mit gasförmigem Methan. Schließlich
beinhaltet die Arbeit die Flammenuntersuchung einer
kerosinbefeuerten Modellkonfiguration, die zum
Prototyp geometrisch ähnlich und mit dem Faktor
0,5 skaliert ist. Im Gegensatz zu der Flammenstabilitätsbetrachtung
gasförmiger Brennstoffe, existieren
wenige Arbeiten, die dieses Thema bei flüssigen
Substanzen betrachten (siehe Bild 2.1).
Bild 2.1. Aus gemessenen gasförmigen Komponenten
errechneter Reaktionsfortschritt einer Drallflamme
mit flüssigem Brennstoff (Kerosin, links) und bei Methanverbrennung
(rechts). Die hohen Werte bei Kerosinverbrennung
weisen auf eine „verdampft-istverbrannt“
Charakteristik des Reaktionsfeldes hin.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 413

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Forschung und Lehre
••
Feichi Zhang: Numerische Modellierung von Verbrennungslärm
(Prof. Dr. Ing. Henning Bockhorn, Prof. Dr.
rer. nat. habil. Ulrich Maas)
Diese Arbeit befasst sich mit der Entstehung von
Lärm in turbulenten Verbrennungsvorgängen, welcher
wie Schadstoffemissionen zu den möglichen
negativen Effekten der Verbrennung gehört. Übergeordnetes
Ziel der Arbeit ist es, effiziente Werkzeuge
für die numerische Berechnung der Lärmabstrahlung
aus Verbrennungsvorgängen zu entwickeln,
welche auf hochauflösender LES (large eddy simulation)
in kompressibler Formulierung als direkter Methode
und hybriden CFD (computational fluid dynamics)
/ CAA (computational aeroacoustics) Techniken
als indirekten Methoden basieren. Es wurde
gezeigt, dass die kompressible LES allein die durch
Verbrennung induzierte Schallabstrahlung effizient
und mit guter Genauigkeit vorhersagen kann. Als
CAA Methode zur Berechnung von Verbrennungslärm
wurde zuerst die grundlegende, aber am häufigsten
gebrauchte Lighthill‘sche akustische Analogie
verwendet. In dieser Arbeit wurde eine modifizierte
Lighthill‘sche Gleichung, deren Quellterm
ausschließlich durch die Wärmefreisetzungsschwankung
gegeben ist, für die CAA Simulation der Schallausbreitung
aus einer mäßig turbulenten Jetflamme
angewendet. Der berechnete Schalldruck zeigte eine
gute Übereinstimmung mit entsprechender Messung.
Weiterhin wurde, basierend auf der oben genannten
modifizierten CAA Gleichung von Lighthill
eine analytische Fernfeldlösung für die Berechnung
von Verbrennungslärm entwickelt, in der nur die instationäre
Wärmefreisetzungsrate als Eingabeparameter
auftritt.
••
Matthias Kern: Modellierung kinetisch kontrollierter,
turbulenter Flammen für Magerbrennkonzepte
(Prof. Dr. Ing. Nikolaos Zarzalis, Prof. Dr.-Ing. Karlheinz
Schaber)
Eines der dominierenden Konzepte zur Vermeidung
von Stickoxidemissionen ist die magere Verbrennungsführung.
Insbesondere die Flugzeugindustrie
verfolgt in den letzten Jahren vor allem das Konzept
der direkten mageren Verbrennung. Hierbei wird
durch gezielte Strömungsführung erreicht, dass sich
Luft und Brennstoff vor der Reaktionszone bereits
weitestgehend gemischt haben und so nahestöchiometrische
Bereiche vermieden werden.
Diese Anforderungen führen zu komplexen Systemen,
die einen hohen Anspruch an die Auslegung
und Entwicklung stellen. Um hier den Anteil an kostspieligen
Testanlagen und Vorversuchen zu senken,
wurde in den letzten Jahren verstärkt auf den Einsatz
numerischer Methoden wie die CFD-Simulation gesetzt.
Hierzu werden Reaktionsmodelle benötigt,
welche es ermöglichen, die komplexen technischen
Verbrennungssysteme effizient und mit einer möglichst
hohen Genauigkeit in einem numerischen Experiment
zu analysieren. Am Engler-Bunte-Institut
wird hierzu seit einigen Jahren erfolgreich an sogenannten
Verbundwahrscheinlichkeitsdichtemodellen
mit einer Reaktionsfortschrittsvariable zur Abbildung
des Reaktionsverlaufs geforscht. Zur Beschreibung
der Kinetik wird hierbei die Reaktion über zwei
Variablen abgebildet, einer Variablen zur Beschreibung
der elementaren Zusammensetzung, also des
reinen Mischungsprozesses, sowie einer weiteren
Variablen zur Beschreibung des Reaktionsfortschritts.
Die Kopplung von turbulenter Vermischung
und chemischer Reaktion wird über eine Verbundwahrscheinlichkeitsdichtefunktion
abgebildet.
Durch die vorangenommene prinzipielle Form der
Verbundwahrscheinlichkeitsdichtefunktion können
bereits vor der Simulation mehrdimensionale Tabellen
generiert werden, die in der Funktion einer chemischen
Datenbank die Reaktionsdaten während
der Simulation bereitstellen. Hierauf beruht die hohe
Effizienz dieser Methode, die es ermöglicht, die angeführten
komplexen Systeme effizient zu simulieren.
••
Martin Zajadatz: Experimentelle Untersuchung der
turbulenten Brenngeschwindigkeit unter Berücksichtigung
der Vorwärmtemperatur und Brennstoffzusammensetzung
(Prof. Dr. Ing. Nikolaos Zarzalis,
Prof. Dr.-Ing. Helmut Seifert)
Moderne Vormisch-Verbrennungssysteme für Gasturbinen
zeichnen sich durch hohe Reaktionsdichten bei
möglichst hohen Strömungsgeschwindigkeiten im
Brennraum aus. Der hohe Durchsatz führt in den
kompakt ausgelegten Brennkammern zu geringen
Verweilzeiten des Abgases und daher zu einer Reduzierung
der verweilzeitabhängigen thermischen
Stickoxidbildung. Ein Nachteil der Vormischverbrennung
ist jedoch, dass die Vormischung des Brenngases
mit der Verbrennungsluft in einer der Brennkammer
vorgeschalteten Vormischstrecke zu Einschränkungen
des Betriebsbereiches der Brenneranlage
führen kann. Es treten, in Abhängigkeit von Kinetik
und Turbulenzparametern der Brenngas-Luftmischung,
Flammenverlöschen, Flammenrückschlag in
die Vormischstrecke sowie durch die Vormischverbrennung
erzeugte Flammenpulsationen auf, die den
Betriebsbereich im Vergleich zu konventionellen Verbrennungskonzepten
deutlich einschränken können.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine umfangreiche
experimentelle Datenbasis zur Gasvormischverbrennung
bei breiter Variation der Turbulenzstruktur des
Strömungsfeldes, der Brennstoff-Luftvormischtemperatur
und der Reaktionskinetik durch Mischung
von Erdgas mit reaktionsfreudigerem Wasserstoff erzeugt,
mit der das Betriebsverhalten von Vormischbrennern
experimentell erfasst werden kann (siehe
Bild 2.2).
Juni 2014
414 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
••
Flavio Galeazzo: Simulation of Turbulent Flows with
and without Combustion with Emphasis on the Impact
of Coherent Structures on the Turbulent Mixing (Prof.
Dr. Ing. Nikolaos Zarzalis, Prof. Dr.-Ing. Thomas Wetzel)
In dieser Arbeit wurde zunächst der in der Literatur
gut dokumentierte Fall eines turbulenten konzentrischen
Freistrahles berechnet, um die verschiedenen
numerischen Werkzeuge und Simulationsmethoden
zu testen und zu validieren. Sowohl instationäre als
auch stationäre Simulationen konnten wichtige
Merkmale der Freistrahlkonfiguration mit guter Genauigkeit
vorhersagen. Der Jet in Crossflow (JIC) ist
eine weit komplexere Strömungskonfiguration als
der konzentrische Freistrahl. Es treten hierbei verschiedene
Typen von kohärenten Strukturen sowie
Rezirkulationsgebiete auf. Die Qualität der Übereinstimmung
der Simulationsergebnisse mit den
Messungen ist daher stark an die Qualität der Beschreibung
der kohärenten Strukturen gekoppelt.
Die Ergebnisse der LES Simulationen geben diese
Strukturen und deren Auswirkungen viel detaillierter
wieder als die Ergebnisse einer instationären RANS
Rechnung, wie die viel stärker gekrümmte Isofläche
der LES zeigt. Dagegen ist eine stationäre RANS Simulation
nicht in der Lage, kohärente Strukturen
abzubilden, und die Isofläche des passiven Skalars
zeigt eine glatte Oberfläche.
Die numerischen Methoden, die für isotherme Strömungen
angewendet wurden, wurden zur Simulation
eines komplexen Verbrennungssystems erweitert
und angepasst, bei dem zwei wichtige Quellen zur
Ausbildung von Instationaritäten vorhanden sind:
die Entwicklung von großen kohärenten Strukturen
und die sich im Injektor ausbildenden akustischen
Resonanzen. Beide instationären Phänomene konnten
mit den LES Simulationen wiedergegeben
werden und liefern insgesamt eine gute Übereinstimmung
der Rechenergebnisse mit den Messergebnissen.
Die stationären RANS Simulationen vernachlässigen
beide Quellen instationären Verhaltens
und zeigen somit eine deutlich schlechtere Übereinstimmung
mit den Messergebnissen. So wird mit LES
unter anderem die Flammengeometrie völlig unbefriedigend
wiedergegeben. Die Schlussfolgerung ist,
dass zeitaufgelöste Berechnungsmethoden wie die
LES erforderlich sind, um derart komplexe reagierende
Strömungen mit guter Genauigkeit zu modellieren.
2.4 Forschungsstelle für Brandschutztechnik
Die Forschungsstelle für Brandschutztechnik entwickelt
Verfahren zur Prüfung vorbeugender baulicher und anlagentechnischer
Brandschutzmaßnahmen, entwickelt
und validiert Bemessungsverfahren für Fragestellungen
rund um die Entstehung, die Ausbreitung und die Bekämpfung
von Bränden für Gebäude verschiedenster
Bild 2.2. Gemessene turbulente Brenngeschwindigkeiten von Erdgas
Vormischflammen verglichen mit Korrelationen aus der Literatur.
Nutzungen. Für Versuche im realen Maßstab steht eine
große Brandversuchshalle in Karlsruhe zur Verfügung.
Im Berichtszeitraum wurden grundlegende Forschungsarbeiten
zur Risikoermittlung bei Tiefgaragen
im Hinblick auf die Gefährdung durch Leckagen in der
Kraftstoffversorgung bei gasbetriebenen Fahrzeugen
durchgeführt. Die Untersuchungen schließen neben
numerischen Strömungssimulationen Modellversuche
an einem 1:18 Modell eines Tiefgaragengeschosses einer
Großgarage ein.
Validierungsversuche zur Überprüfung der Gültigkeit
von Simulationsverfahren zur Vorhersage der Verrauchung
großer Räume auch bei niedrigenergetischen
Bränden mit spezifisch hoher Rauchentwicklung ergänzen
die Arbeiten zu den Grundlagen der Rauchfreihaltung.
Darüber hinaus wird untersucht, wie das Ansprechverhalten
von Branddetektoren durch deren Lage
im Raum, die Ventilationsbedingungen und die
Brandentstehungsdynamik beeinflusst wird.
Im Forschungsbereich Löschen werden Vorzüge und
Nachteile von Neuentwicklungen im Bereich des Manuellen
Löscheinsatzes der Feuerwehr aufgezeigt, zum
Beispiel bei dem Medium Druckluftschaum. Erste Versuchsergebnisse
zur Bestätigung des positiven Effekts
eines Außenangriffs bei einem Raumbrand unter Anwendung
des sog. „immediate flame knock-down“-Verfahrens
unter Verwendung von Druckluftschaum liegen
vor, müssen jedoch durch weitere Versuche vertieft
werden, um die Gefährdung der Feuerwehreinsatzkräfte
beim anschließenden Innenangriff zu reduzieren.
Im Forschungsvorhaben „Feuerwehreinsatztaktische
Problemstellungen bei der Brandbekämpfung in Gebäuden
moderner Bauweise“, Teil 2, wurde das thermisch
und das mechanisch bedingte Versagen von
Fenstern und Verglasungen unter besonderer Berücksichtigung
ihrer Anwendung bei modernen Bauweisen
wie z. B. Niedrigenergie-, Passiv- und Nullenergiehäusern
untersucht. Von besonderem Interesse ist die Beantwortung
der Fragestellung, wie beim Feuerwehreinsatz
bei mechanisch stabilen Verglasungen die Schaf-
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 415

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
fung von Öffnungen für den gezielten Abzug von
zündfähigem und toxischem Brandrauch erreicht werden
kann. Bei entsprechender Wärmebelastung setzte
die Rissbildung bei den in den Versuchen untersuchten
verwendeten Fenstern sehr früh ein. Der frühe Zeitpunkt
für den ersten Riss sagt jedoch noch nichts darüber
aus, wie lange insgesamt die Scheiben im Fenster
auch im gerissenen Zustand einen relativ dichten Raumabschluss
bilden und somit verhindern, dass zündfähige
Brandpyrolyseprodukte abströmen können. Begleitend
hierzu wurde ein numerisches Modell zum Brechen
von Glasscheiben bei thermischer Einwirkung
untersucht, wobei die Validierung anhand von Brandversuchen
erfolgte. Der Detaillierungsgrad der experimentellen
Daten konnte hierbei in einer zweiten Versuchsreihe
durch den Einsatz einer hochauflösenden
Wärmebildkamera erheblich verbessert werden, die
weitere Erkenntnisse zur mehrdimensionalen Temperaturverteilung
erbrachte.
Im Forschungsvorhaben „Bewertung der Löschmittel
Wasser und Wasser mit Zusätzen für den Feuerwehreinsatz,
bei besonderer Berücksichtigung von Bränden in
ausgebauten Dachgeschossen“ wurden die besonderen
Problemstellungen bei ausgebauten Dachgeschossen
im Hinblick auf den speziellen konstruktiven Aufbau, die
Brand- und Rauchausbreitung, die Einsatztaktik und die
Brandbekämpfung mit unterschiedlichen Löschmitteln
dargestellt. Fenster und Ausstiege sind für die Feuerwehr
über den 2. Rettungsweg wegen der Dachschrägen
zum Teil schwieriger zu erreichen als bei
Normalgeschossen. Dies gilt insbesondere bei zweioder
mehrgeschossig ausgebauten Dachgeschossen
und Maisonette-Wohnungen. Die mechanisch widerstandsfähige
Dachhaut bedeutet beim Entfernen eine
Gefährdung für Einsatzkräfte. Der zunehmende Einsatz
von dicken zum Teil auch brennbar klassifizierten Wärmedämmungen
erschwert das Schaffen von Dachöffnungen.
Hochwertige Zwei- und Dreifachverglasungen
mit hoher Standzeit bei thermischer Belastung im
Brandfall bilden auch im gerissenen Zustand einen relativ
dichten Raumabschluss für längere Zeit (siehe oben)
und verhindern, dass zündfähige Brandpyrolyseprodukte
abströmen können bzw. begünstigen vermehrt
Glimm- und Schwelbrände aufgrund von Sauerstoffmangel.
Dies führt zu einer erhöhten Gefährdung durch
Backdraft (Verpuffung mit Feuerball) und Rollover
(Rauchdurchzündung ohne nennenswerten Druckaufbau).
Bei ausreichendem Sauerstoffangebot ist in kurzer
Zeit mit einem Flashover und nachfolgenden Vollbrand
zu rechnen. Die Brandausbreitung bzw. Brandweiterleitung
zwischen Räumen über Hohlräume (z.B. unter
Dachschrägen, Ständerwände, Holzbalkendecken)
unterhalb der Dachhaut kann oft wegen fehlender
feuerwiderstandsfähig trennender Bauteile und
Anschlusspunkte nicht verhindert werden. Für eine
effektive Brandbekämpfung, die sich aus Brandrauchkühlung
beim Vorgehen der Feuerwehreinsatzkräfte
und direkter Brandbekämpfung zusammensetzt, ist
es erforderlich, dass das richtige Löschmittel mittels
eines geeigneten Löschgerätes und unter Anwendung
der korrekten Löschtechnik und geeigneter Taktik räumlich
und zeitlich aufeinander abgestimmt eingesetzt
wird.
Eine weitere durchgeführte Studie hatte die Erstellung
einer Richtlinie für den baulichen, anlagentechnischen
und organisatorischen Brandschutz bei Tierställen
zum Ziel, wobei der Focus auf Tierställe mit Intensivtierhaltung,
auch umgangssprachlich als Massentierhaltung
bezeichnet, gerichtet war. Hintergrund sind
die zunehmende Errichtung dieser Anlagen, Brände mit
erheblichen Schäden auch am Tierbestand, sowie die
Notwendigkeit, aufgrund der Vorgaben der Bauordnung
die Rettung von Mensch und Tier sicherzustellen,
was bei den heute angewandten Brandschutzkonzepten
nur in unzureichender Weise gelingt.
Die Forschungsstelle beteiligt sich intensiv in nationalen
und internationalen Gremien vornormativen und
normativen Charakters an der weiteren Entwicklung des
Brandschutzingenieurwesens. Die Einbindung in das
KIT in Karlsruhe eröffnet darüber hinaus den Dialog in
einem Fachgebiet, das durch die Notwendigkeit zur Interdisziplinarität
gekennzeichnet ist, wobei oft eine Zusammenarbeit
mit anderen Forschungseinrichtungen
des KIT erfolgt, so zum Beispiel bei der Bewertung der
Auswirkung von Winddruckverhältnissen bei Gebäuden
auf die Wirksamkeit von Entrauchungsöffnungen für die
Abfuhr von Rauch im Brandfall zur Sicherstellung der
Benutzbarkeit der Rettungswege und zur Reduktion
von Rauchschäden im Gebäude. Weitere Fragestellungen
im Bereich der Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus
für Antriebszwecke oder als stationäre Speicher gehören
zum Arbeitsgebiet, das zusammen mit weiteren
Einrichtungen des KIT bearbeitet wird.
Unterstützung erfährt die wissenschaftliche und beratende
Tätigkeit der Forschungsstelle auch durch ihre
in Deutschland einzigartige und seit Jahrzehnten gepflegte
Fachbibliothek, die kontinuierlich ausgebaut
und durch die Dokumentationsabteilung unterstützt
wird. Diesen Service stellt die Forschungsstelle auch extern
zur Verfügung. Die Forschungsergebnisse werden
als Berichte der Länder der Bundesrepublik Deutschland
zur Verfügung gestellt. Eine Liste der bisher veröffentlichten
Berichte enthält die homepage http://www.
ffb.kit.edu/; die Dokumentationsergebnisse können
kostenlos online über denselben Zugang recherchiert
werden.
2.5 DVGW-Forschungsstelle und Prüf laboratorium
Gas
Durch erneute Investitionen in Prüfstände und Prüfstandsequipment
bleibt die Prüfstelle weiterhin auf
dem Stand der Technik, ist im In- und Ausland konkur-
Juni 2014
416 gwf-Gas Erdgas

Forschung und Lehre | FACHBERICHTE |
renzfähig und von Herstellerprüfständen weitgehend
unabhängig. Die Erlöse blieben in 2013 nur geringfügig
unter denen des Vorjahres, so dass das Geschäftsjahr
mit einem guten Ergebnis abgeschlossen werden konnte.
Für das laufende Jahr 2014 kann auch mit einem guten
Ergebnis gerechnet werden.
Der zum Prüflaboratorium gehörende Bereich Anwendungsorientierte
Forschung stellt zwischenzeitlich
ein wichtiges Standbein für das Prüflaboratorium dar
und war auch im Berichtszeitraum erfolgreich. Das resultierende
Know-how in Verbindung mit den Kompetenzen
der Prüfstelle wirkt sich speziell im Hinblick auf
den Systemansatz bei neuen technischen Lösungen zunehmend
positiv aus.
Auch im zurückliegenden Jahr hat die Prüfstelle
einen wesentlichen Beitrag zur Erfüllung der DVGW-
Kernaufgaben, durch die umfangreiche und aufwändige
Mitarbeit in der Regelsetzung, geleistet. Neben den
DVGW-internen Gremien und Ausschüssen wird im
nationalen (ca. 55 Ausschüsse in NAGas, NHRS, FNH,
DKE), europäischen (CEN, CENELEC, EU-Kommission)
und internationalen (IEC, ISO) Bereich (25 europäische
und internationale Gremien zzgl. Arbeitsgruppen) mitgearbeitet.
Die Ingenieure der Prüfstelle übernehmen
da rüber hinaus Sprecher- oder Vorsitzfunktionen in ca.
10 Ausschüssen auf europäischer und internationaler
Ebene.
Durch die Änderungen des Akkreditierungsgesetzes
musste eine Reihe von Maßnahmen in den bestehenden
Akkreditierungen des Prüflaboratoriums umgesetzt
werden. Die erforderlichen Aktualisierungen wurden
bereits im Vorjahr in einer Urkunde der DAkkS (Deutsche
Akkreditierungsstelle) mit der Registriernummer
„D-PL-12098-01-01“ dokumentiert.
Im Rahmen der im Berichtszeitraum durchgeführten
Reakkreditierungsaudits wurden alle Bereiche „Elektromagnetische
Verträglichkeit (EMV), Sicherheit elektrischer
Betriebsmittel (SEB), Materialprüfungen an Produkten
der Gasverteilung und -verwendung, Probenahme
und ausgewählte Prüfungen von Brennstoffen,
Gasverbrauchseinrichtung nach Richtlinie 2009/142/EG
(Gasgeräte-Richtlinie) sowie Druckgeräte nach Richtlinie
97/23/EG“ ausführlich auditiert. Dabei wurden die
umfangreichen Urkundenanhänge mit den entsprechenden
europäischen und internationalen Normen
und Vorschriften aus dem DVGW-Regelwerk aktualisiert.
Die Arbeitsschwerpunkte der Prüfstelle können aus
Platzgründen hier nicht detailliert beschrieben werden,
so dass eine stichpunktartige Aufzählung genügen
muss. Ausführliche Darstellungen finden sich auf der
Internetseite der Prüfstelle http://www.dvgw-ebi.de/.
Arbeitsschwerpunkte im Bereich Prüfung/Normung
sind:
••
Kraft-Wärme-Kopplung, Mikro KWK – Geräte, Entwicklung
und Normung
••
Elektrische Ausrüstung und elektronische Sicherheitskomponenten
von Gasgeräten, Entwicklung
und Normung
•
• Fachübergreifende Betreuung von Prüfungen und
Konformitätsbewertungsverfahren
••
Zusammenarbeit mit europäischen Stellen
– CEN TC 48 (Wasserheizer)
– CEN TC 109 (Heizkessel)
– EcoDesign Coordination Group
– CEN TC 234 (Gasinfrastruktur)
– CEN/TC 237 (Gaszähler)
– Smart Meter
– ISO/TC 161 (Regel- und Steuereinrichtungen)
Forschungsprojekte Prüflaboratorium
Die vom DVGW finanzierte Forschung konzentrierte
sich in 2013 auf drei gasbeschaffenheitsbezogene Projekte
aus der „Innovationsinitiative Gastechnologie“.
Diese Forschungsaktivitäten steuern unter anderem
wertvolle technisch-wissenschaftliche Daten für den europäischen
Normungsprozess für eine H-Gas-Norm bei,
der vor allem im Rahmen des freieren Gashandels unter
dem oben genannten Mandat M400 in die Wege geleitet
wurde.
••
Untersuchung der Auswirkungen von Gasbeschaffenheitsschwankungen
auf industrielle und gewerbliche
Gasanwendungen
••
Untersuchungen zur Einspeisung von Wasserstoff in
ein Erdgasverteilnetz – Auswirkungen auf den Betrieb
von Gasanwendungstechnologien im Bestand,
auf Gas-Plus-Technologien und auf Verbrennungsregelungsstrategien
••
Vorstudie zur Untersuchung des Einflusses von dauerhaft
wechselnden Wobbe-Indizes von H-Gasen auf
häusliche und industrielle Gasanwendungstechnologien
– mit Fokus auf die derzeit betriebenen Technologien
(siehe Bild 2.3)
Bild 2.3. Falschfarbendarstellung von Chemolumineszenzaufnahmen
bei einer UV-Wellenlänge λ =
310 nm als Funktion der Gasbeschaffenheit. Brenngasbezeichnungen
sind oberhalb der Flammenkegel
angegeben.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 417

| FACHBERICHTE
|
Forschung und Lehre
Weitere Forschungsschwerpunkte der DVGW-Forschungsstelle,
Bereich Verbrennungstechnik sind
• Korrosionsforschung
• Membranforschung N 2 /CO 2 -Abtrennung
• GasPlus-Lab
In diesem Projekt nahmen auch die Schulungs- bzw.
Informationsaktivitäten zu den Gas-Plus-Technologien
einen wichtigen Raum ein, die in dem großen angegliederten
Schulungsraum und in dem GasPlus-
Lab mit allein 30 Veranstaltungen in 2013 gut angenommen
wurde. Das GasPlus-Lab lief im ersten Jahr
im Standardbetrieb. In der Installation und Parametrierung
wurden bereits mehrere Optimierungspotenziale
identifiziert und zusammen mit dem Partner
Stadtwerke Karlsruhe bearbeitet. Der dezidierte Forschungsbetrieb
u. a. bei den H 2 -Verträglichkeitsuntersuchungen
ist für 2014 vorgesehen. Eine Einspeiseanlage
für Wasserstoff wurde in 2013 weitgehend
vorbereitet.
Forschungsprojekt Radiometer
Dieses DVGW-Forschungsprojekt wurde im Jahr 2013 zu
Ende geführt. Dabei konnte das Kalibrierverfahren erfolgreich
beschleunigt und erforderliche Randbedingungen
genauer bestimmt werden. Die neu gewonnenen
Erkenntnisse werden nun in die Normung von CEN
TC180 (Heizstrahler) einfließen. In diesem Zusammenhang
ist es auf Basis der Arbeit der DVGW-Forschungsstelle
mittlerweile sogar gelungen, diese Messmethode
in die Standardisierung in den Vereinigten Staaten zu
überführen. Zudem konnte im Jahr 2013 durch erfolgreiche
Messungen gezeigt werden, dass das Messprinzip
auch für niederenergetische strombetriebene Strahler
geeignet ist.
2.6 Veröffentlichungen
Anikin, N. B. A.; Suntz, R. und Bockhorn, H.: Fast Optical Tomography
for the Detection of OH* Distributions in Flames. Chem. Ing.
Tech. 85 (2013) Nr. 5, S. 696–704.
Dederichs, S.; Zarzalis, N.; Habisreuther, P.; Beck, C.; Prade, B. und
Krebs, W.: Assessment of a Gas Turbine NOx Reduction Potential
Based on a Spatiotemporal Unmixedness Parameter.
J. Eng. Gas Turbines Power 135 (2013) Nr. 11, S. 1-8 (111504).
Galeazzo, F. C. C.; Donnert, G.; Cárdenas, C.; Sedlmaier, J.; Habisreuther,
P.; Zarzalis, N.; Beck, C. und Krebs, W.: Computational
Modeling of Turbulent Mixing in a Jet in Crossflow. Int. J.
Heat Fluid Flow 41 (2013), S. 55-65.
Habisreuther, P.; Galeazzo, F. C. C.; Prathap, P. und Zarzalis, N.: Structure
of Laminar Premixed Flames of Methane near the Auto-
Ignition Limit. Combust. Flame 160 (2013) Nr. 12, S. 2770-
2782.
Kasabov, P.; Habisreuther, P. und Zarzalis, N.: Experimental Study on
Lifted Flames Operated with Liquid Kerosene at Elevated
Pressure and Stabilized by Outer Recirculation. Flow, Turbul.
Combust. 90 (2013) Nr. 3, S. 605-619.
Parthasarathy, P.; Habisreuther, P. und Zarzalis, N.: Evaluation of Longitudinal
Dispersion Coefficient in Open-Cell Foams Using
Transient Direct Pore Level Simulation. Chem. Eng. Sci. 90
(2013), S. 242-249.
Waglöhner, S.; Reichert, D.; Bockhorn, H. und Kureti, S.: Studies on the
Effect of Physico-Chemical Soot Properties and Feed Gas
Composition on the Kinetics of Soot Oxidation on Fe2O3
Catalyst. Chem. Ing. Tech. 85 (2013) Nr. 5, S. 686–695.
Vukadinovic, V.; Habisreuther, P. und Zarzalis, N.: Influence of pressure
and temperature on laminar burning velocity and Markstein
number of kerosene Jet A-1: Experimental and numerical
study. Fuel 111 (2013), S. 401-410.
Zhang, F.; Habisreuther, P.; Bockhorn, H.; Nawroth, H. und Paschereit,
C. O.: On Prediction of Combustion Generated Noise with the
Turbulent Heat Release Rate, Acta Acust United Ac (Acta
acustica united with Acustica) 99 (2013), S. 940-951.
Autoren
Prof. Dr. rer.nat. Harald Horn
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) |
Karlsruhe |
Tel. +49 721 608-42580 |
E-Mail: harald.horn@kit.edu
Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) |
Karlsruhe |
Tel. +49 721 608-42561 |
E-Mail: thomas.kolb@kit.edu
Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) |
Karlsruhe |
Tel. +49 721 608-42570 |
E-Mail: dimosthenis.trimis@kit.edu
Dr. rer. nat. Josef Klinger
TZW DVGW-Technologiezentrum Wasser |
Karlsruhe |
Tel. +49 721 9678-110 |
E-Mail: josef.klinger@tzw.de
Juni 2014
418 gwf-Gas Erdgas

7. Fachkongress
smart energy 2.0
Intelligente Lösungen
für die Energiewende
17. – 18.06.2014, Essen
ATLANTIC Congress Hotel Essen
www.gwf-smart-energy.de
Bild: Initiative Pro Smart Metering
Programm-Übersicht
Wann und Wo?
Dienstag, 17.06.2014
Mittwoch, 18.06.2014
Moderation Dr.-Ing. Ulrich Wernekinck
Themenblock 1 Politischer Rahmen und Standardisierung
• Einführung: Status Quo der Energiewende
• Energiewende aus Sicht der Energiewirtschaft
• Der neue Rahmen des gesetzlichen Messwesens
Themenblock 2 Energiespeicher
• Lastmanagement zur Systemflexibilisierung
• Stationäre Energiespeicher: Stabilisierender Beitrag zur Energiewende
• Erste Erfahrungen aus PtG-Pilotprojekten
• Entwicklung eines intelligenten Niederspannungsnetzes
mit dem Smart Operator
Themenblock 3 Smart Meter Gateway
• Technische Richtlinien für das Smart Meter Gateway
• FNN-Projekt „Messsystem 2020“
• Weiterentwicklung der Technischen Richtlinie für das Smart Meter Gateway
• Mindestanforderungen zum Betrieb beim Gatewayadministrator
• Smart Meter aus Kundensicht
Moderation Dr. rer. nat. Norbert Burger
Themenblock 4 Gasbeschaffenheit
• Zukünftige Gasbeschaffenheit in Europa
• Die neue Gasgruppe K in den Niederlanden –
ein neuer strategischer Ansatz
• L-/H-Gas-Anpassung in Deutschland –
Konsequenz der Änderung der Gasdarbietung aus Groningen
Themenblock 5 Konsequenzen für die Komponentenund
Geräteindustrie
• Auswirkung von Gasbeschaffenheitsschwankungen auf Industrieprozesse
• Harmonisierung des Wobbe-Index in Europa: Chancen und Risiken -
Reaktion der europäischen Industrie
• Gasbeschaffenheitsmanagement in der (industriellen) Gasverwendung
• Trends in der Gasbeschaffenheitsmessung
Thema:
7. Fachkongress – smart energy 2.0
Intelligente Lösungen für die Energiewende
Termin:
• Dienstag, 17.06.2014,
Kongress 09:00 – 17:15 Uhr
Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
• Mittwoch, 18.06.2014,
Kongress 09:30 – 16:30 Uhr
Ort:
ATLANTIC Congress Hotel Essen
Norbertstraße 2a, 45131 Essen
www.atlantic-congress-hotel-messe-essen.de
Zielgruppe:
Mitarbeiter von Stadtwerken,
Energieversorgungs unternehmen,
Verteilnetz betreibern, Softwareunternehmen
und der Geräteindustrie
Teilnahmegebühr:
gwf-Abonnenten /
figawa-Mitglieder: 800,00 €
Firmenempfehlung: 800,00 €
Nichtabonnenten/-mitglieder: 900,00 €
Im Preis enthalten sind die Tagungsunterlagen
sowie das Catering (Kaffeepausen und Snacks,
Mittagessen an beiden Tagen, Abendveranstaltung).
Veranstalter
MIT REFERENTEN VON: BDEW, BSI, RWE, E.ON, DBI, GWI, RMG, ELSTER, u.a.
Sponsored by
Kurzfristige Programmänderungen behalten wir uns vor.
Mehr Information und Online-Anmeldung unter
www.gwf-smart-energy.de
Fax-Anmeldung: 089 - 203 53 66-99 oder Online-Anmeldung: www.gwf-smart-energy.de
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Telefon
Fax
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E-Mail
Straße/Postfach
Land, PLZ, Ort
Nummer
✘
Ort, Datum, Unterschrift
+ Ausstellung
+ Abendveranstaltung

| IM PROFIL
|
Initiative Brennstoffzelle (IBZ)
Im Profil
In regelmäßiger Folge stellen wir Ihnen an dieser Stelle die wichtigsten Institutionen und Organisationen
im Bereich der Gasversorgung, Gasverwendung und Gaswirtschaft vor. In dieser Ausgabe zeigt sich
die Initiative Brennstoffzelle (IBZ) im Profil.
Folge 28:
Initiative Brennstoffzelle (IBZ)
Auf der Hannover
Messe ist die
IBZ seit Jahren
mit einem eigenen
Stand präsent.
Viele Politiker,
zum Beispiel
der
Bundesminister
für Wirtschaft
und Energie,
Sigmar Gabriel,
haben das Informationsangebot
bereits wahrgenommen.
Bild: IBZ/Fair PR
Seit ihrer Gründung im Jahr 2001
konzentriert sich die Initiative
Brennstoffzelle (IBZ) inhaltlich auf
Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung.
Als Kompetenzzentrum
stellt sie das Bindeglied zwischen
Herstellern, Energiewirtschaft,
Marktpartnern, Politik, Me dien und
Kunden dar. Mit zunehmender Zahl
marktreifer Produkte übernimmt die
IBZ auch vertriebsunterstützende
Aufgaben. Beteiligt sind die Gerätehersteller
Baxi Innotech, Bosch Thermotechnik,
Ceramic Fuel Cells, Elcore,
Hexis, Vaillant und Viessmann,
die Energiever sorger EnBW, E.ON,
EWE, MVV Energie, SWL und VNG
sowie die Deutsche Energie-Agentur
und die Nationale Organisation
Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
(NOW). Grundsätzlich
ist die IBZ neuen Mitgliedern gegenüber
aufgeschlossen. Die Finanzierung
der IBZ erfolgt über entsprechende
Mitgliedsbeiträge.
Branchenstimme
Die IBZ-Mitglieder nutzen die Initiative,
um gemeinsam mit einer Stimme
ihre Positionen gegenüber den
Zielgruppen zu vertreten. Dabei
sucht die IBZ auch den Dialog mit
anderen Verbänden und Initiativen
der Heizungs- und Energiebranche.
Mit der ASUE Arbeitsgemeinschaft
für sparsamen und umweltfreundlichen
Energieverbrauch, dem Bundesindustrieverband
Deutschland
Haus-, Energie- und Umwelttechnik
(BDH) und der Zukunft Erdgas e. V.
wurde beispielsweise eine übergreifendes
Verbände-Positionspapier
erarbeitet, das Argumente pro
Brennstoffzelle und Forderungen an
die Politik gemeinschaftlich zum
Ausdruck bringt.
Gesprächspartner
für die Politik
Mit der Politik tauscht sich die IBZ
im Rahmen Parlamentarischer
Abende, der Hannover Messe oder
auch während Gesprächsterminen
in Ministerien aus. Dabei verfolgt
die IBZ das Ziel, einerseits auf die
politischen Rahmenbedingungen
einzuwirken, zum Beispiel das Erneuerbare-Energien-Gesetz
(EEG).
Andererseits strebt sie die Förderung
von Brennstoffzellengeräten
während der Markteinführungsphase
an. Dabei werden auch Gutachten
oder Studien eingesetzt. Das Institut
für Energie- und Umweltforschung
Heidelberg (ifeu) hat
beispielsweise die Untersuchung
„Ökonomische und ökologische
Analyse von Brennstoffzellen-Heizgeräte“
erarbeitet.
Plattform für den internen
Branchenaustausch
Innerhalb der IBZ tauschen sich die
Beteiligten regelmäßig über technische
Fragen aus, verfolgen Normungs-
und Gesetzgebungsverfahren,
die die Rahmenbedingungen
für Brennstoffzellengeräte berühren.
Dieser Branchenaustausch ist
von der Überzeugung geprägt, dass
die Bündelung von Kräften gegenüber
Gesetzgeber und Fachöffentlichkeit
wirkungsvoller als die Einzelvertretung
von Interessen ist.
Gegenwärtige Themen sind beispielsweise
die EU-Energieffizienzrichtlinie,
die Novellierung des EEG
oder die DIN V 18599, „Energetische
Bewertung von Gebäuden“.
Juni 2014
420 gwf-Gas Erdgas

Initiative Brennstoffzelle (IBZ) | IM PROFIL |
Die IBZ tritt in der Öffentlichkeit mit einem klaren Erscheinungsbild
auf. Dies und die seriöse Arbeit haben dazu beigetragen, dass sich die
Initiative zum maßgeblichen Ansprechpartner in Sachen Brennstoffzellengeräte
entwickelt hat. Bilder: IBZ
Referenzkunden sind bei der Einführung einer neuen
Technologie wichtig und spielen daher eine große
Rolle in der IBZ-Kommunikation, zum Beispiel beim
Internetauftritt unter www.ibz-info.de, wo auch ein
neuer Film mit vielen Praxisbeispielen zu sehen ist.
Bild: IBZ
Zentrale Informationsadresse
Als Kompetenzzentrum für Brennstoffzellen
in der Hausenergieversorgung
bereitet die IBZ das Wissenswerte
rund um die innovative
Technologie für verschiedene Zielgruppen
auf. Auf diese Weise ist
weitgehend sichergestellt, dass ein
gutes Branchen- und Produktimage
positioniert werden kann und wichtige
Botschaften in der Öffentlichkeit
wahrnehmbar ankommen. Mit
ihrer Präsenz trägt die IBZ wesentlich
dazu bei, dass die Kommunikation
zu Brennstoffzellengeräten
nachhaltig ist und die Meinungsbildung
nicht Einzelakteuren überlassen
wird. Von den ersten Prototypen
bis zur Markteinführung hat die IBZ
die Kommunikation flexibel an die
jeweilige Phase angepasst.
Marketing-Kooperation
Neben der klaren Positionierung als
der Ansprechpartner für Brennstoffzellen
in der Hausenergieversorgung
zeichnet die IBZ ein gemeinschaftliches
Engagement für das
Produktmarketing aus. IBZ-Sprecher
Markus Seidel erläutert die Vorzüge
des Gemeinschaftsmarketings: „Als
IBZ können wir viel klarer und für
die Kunden deutlich effektiver Informationen
rund um unsere Produkte
vermitteln. Wer ein Brennstoffzellengerät
sucht, wird sehr schnell auf
unser Informationsangebot aufmerksam.
Durch abgestimmte Botschaften
stellen wir in der IBZ sicher,
dass die Kunden bei der Beschäftigung
mit einem so komplexen
Produkt nicht durch die Vielzahl
von Absendern verwirrt werden
und falsche Botschaften aufnehmen.“
Absatzförderer
IBZ-Sprecher Andreas Ballhausen,
der von Anfang an in der Initiative
mitgewirkt hat, ist davon überzeugt,
dass sich die Aktivitäten in Zukunft
mehr und mehr vertrieblich ausrichten
werden: „Brennstoffzellengeräte
stehen am Anfang der Markteinführung.
In Zukunft wird sich die IBZ
noch mehr als heute zu einem Instrument
entwickeln, das Hilfestellung
bei der Absatzförderung gibt.
Mit den bereits zur Hannover Messe
2014 umgesetzten Kommunikationsmaßnahmen
wie einer Vertriebs-
und neuen Endverbraucherbroschüre
gehen wir gemeinsam
einen großen Schritt auf die neue
Rolle zu.“ Der Claim „Die Zukunft
kommt nach Hause“ drückt den Anspruch
aus, dass eine Zukunftstechnologie
endlich im Markt angekommen
ist.
Kontakt:
Initiative Brennstoffzelle,
c/o EWE VERTRIEB GmbH,
Donnerschweer Str. 22-26,
26123 Oldenburg,
Freecall: 0800 1011447,
www.ibz-info.de,
E-Mail: info@ibz-info.de
Die Vertriebsbroschüre
informiert
über die
aktuellen
Brennstoffzellengeräte
und
deren Bezugsmöglichkeiten.
Dieser ist ebenso
wie die Endverbraucherbroschüre
und die
jüngste Ausgabe
der IBZ-Nachrichten
unter
der Freecall-Nr.
0800 1011447
bestellbar.
Bild: IBZ
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 421

| TECHNIK AKTUELL
|
Integrationsplattform für dezentrale
Armaturenstellantriebe in Versorgungsnetzen
Die 3S Antriebe GmbH stellt erstmals
ihre neue Integrationsplattform
zur direkten Einbindung
dezentraler Armaturenstellantriebe
und Sensoren in erdverlegten Versorgungsnetzen
via 3S x-active und
Mobilfunk vor.
Als Teil der kritischen Infrastruktur
stehen Versorgungsnetze unter
hohen Sicherheitsanforderungen
und gleichzeitig unter zunehmendem
Kostendruck. Die Aufgabe von
SCADA Systemen ist eine effiziente
Steuerung der Netze. Zur Optimierung
stellen sich drei wesentliche
Aufgaben. Das Sammeln und Aufbereiten
von Betriebsdaten, die Einbindung
der Betriebsdaten in die
zentrale Leitstandsoftware und
schließlich die Automatisierung des
Betriebs auf Basis der gesammelten
Daten. Die 3S Integrationsplattform
deckt alle diese Leistungsbereiche
ab. Dezentrale Feldgeräte können
sicher und flexibel in SCADA-, ERP-,
und GIS-Systeme integriert werden.
Endgeräte können alle Sensoren,
Zähler oder Messungen sein, die digitale
Daten erzeugen. Dazu gehören
Druckmessungen, Durchflussmessungen
und Verbrauchsmessungen,
Temperaturmessungen
oder Füllstände. Zusätzlich können
3S Armaturenstellantriebe Endgeräte
sein, die mit Akkus betrieben
über ein Jahr ohne Nachladen Armaturen
automatisieren können.
Die dezentralen Stellantriebe kommen
so ohne Datenkabel und SPS
aus. Dabei ist auch kein Bau eines aufwändigen
Schachtbauwerks nötig, da
die Antriebe direkt im Erdreich auf
einer verdrehsicheren Trageplatte
verbaut werden können. Der 3S Erdeinbau
ermöglicht die nachträgliche
Automatisierung ohne Versorgungsunterbrechung.
Durch diese Lösung kann die Anzahl
der automatisierten Armaturen
und die Anzahl der Sensoren im
Netz kostengünstig erhöht werden.
Schachtüberwachungen, Durchfluss-
und Druckmessungen oder
Zonentrennungen sind einfach zu
realisieren. Sensordaten können autonom
und direkt durch die Antriebssteuerung
verarbeitet werden,
z. B. für Rohrbruchsicherungen mit
kurzer Reaktionszeit.
Kontakt:
3S Antriebe GmbH,
Henrik Friedemann,
Tel. (030) 7007764-0,
E-Mail: h.friedemann@3s-antriebe.de,
www.3s-antriebe.de
DDZG-Brennerserie senkt Emissionen bei gleicher
Feuerungsleistung
DDZG-Brenner.
Bild: SAACKE GmbH
Betreiber von Feuerungsanlagen
mit einer Wärmeleistung ab
50 MW stehen branchenübergreifend
vor einer großen Herausforderung.
Grund hierfür ist die dreizehnte Verordnung
zur Durchführung des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes
über Großfeuerungs-, Gasturbinenund
Verbrennungsmotoranlagen
(13. BImSchV). Diese verschärft im
Rahmen der EU-Mindeststandards
– der Industrial Emissions Directive
(IED) – die Emissionsgrenzwerte in
Deutschland. Dies gilt für Bestandsanlagen
ab dem 1.1.2016, während
Neuanlagen den neuen Richtlinien
bereits seit dem 1.1.2014 entsprechen
müssen. In der Praxis
bedeutet dies: Stickoxid-Emissionen
für Erdgasfeuerungsanlagen unterliegen
einem Grenzwert von
100 mg/m 3 – einem Drittel weniger
als noch 2013. Besonders geeignet
für eine sichere Unterschreitung
auch anspruchsvollster Stickoxid-
Werte ist die SAACKE DDZG-Brennerserie
– ob für Modernisierungen
oder Neubauten. Sie erreicht Emissionswerte
von 50 bis 90 mg/m 3 bei
Erdgasbetrieb (auch ohne Sekundärmaßnahmen).
Der DDZG senkt
die Stickoxid-Emissionen deutlich
unterhalb bestehender Grenzwerte
ohne Sekundärmaßnahmen und
bei gleichbleibender Feuerungsleistung.
Der Dampfdruckzerstäuber
findet Anwendung an Wasserohrkesseln
und ist aufgrund seines
modularen Baukastensystems sowohl
hinsichtlich komplexer Feuerraumgeometrien
als auch bezüglich
der Brennstoffe individuell anpassbar.
Neben einer Basis-Lösung ist er
somit auch als Mehrstoffbrenner
mit gestufter Verbrennung und simultaner
Mischfeuerung von Gasen
und Flüssigkeiten in jeder beliebigen
Kombination konfigurierbar.
Jüngst erzielten acht installierte
DDZG-LN Brenner an zwei Wasserrohrkesseln
eine 40 %ige Stickoxid-
Emissions reduzierung bei gleicher
Leistung im Rahmen einer Heizkraftwerk-Modernisierung
in einer
süddeutschen Papier-Produktionsstätte.
Juni 2014
422 gwf-Gas Erdgas

| TECHNIK AKTUELL |
Neue Version ACOS NMS 3.11 der Netz management-
Lösung für Energieversorger
Mit der Netzmanagement-Suite
ACOS NMS bietet die IDS maßgeschneiderte
IT-Lösungen für ein
durchgängiges Instandhaltungs- und
Entstörungsmanagement. In Version
3.11 hat ACOS NMS nun eine
übersichtliche Bedienoberfläche
mit neuem Farbschema erhalten.
Durch eine kompaktere Bedienstruktur
sowie die Zusammenführung
von Menü und Modulreiter
steht den Anwendern mehr Platz für
Nutzdaten durch eine größere Anzeigefläche
zur Verfügung.
Um mobile Mitarbeiter bei der
Auftragsausführung sowie bei der
Rückmeldung von Aufträgen inklusive
Zeiterfassung zu unterstützen,
hat die IDS auch ACOS NMSmobile
im Zuge des Releases weiter verbessert.
Die Anwender können über die
ACOS NMS App die ihnen zugewiesene
Instandhaltungsaufgaben mit
dem ACOS NMS Server synchronisieren:
entweder manuell oder automatisch
in einstellbaren Zyklen.
Die Darstellung der Einsatzorte auf
einer Karte erleichtert die Suche
und optimiert Arbeitswege. Die
Checklisten der mobilen Zustandserfassung
lassen sich individuell an
die Wünsche der Kunden anpassen.
Die Anwendung zum Modul Einspeisemanagement
wurde um zusätzliche
Maßnahmenarten erweitert.
Neben den Maßnahmen in
Verbindung mit § 11 EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz)
sind jetzt
auch marktbezogene Maßnahmen
nach § 13.1 EnWG (Energiewirtschaftsgesetz)
und Anpassungsmaßnahmen
nach § 13.2 EnWG mit EEG-Anlagen,
konventionellen Einspeisern und
auch Lasten durchführbar. Alle Maßnahmen
lassen sich bei Bedarf über
das Internet veröffentlichen. Die
bisherige manuelle Abwicklung von
Maßnahmen wurde um Automatik-
Funktionen basierend auf Start- und
Endterminen ergänzt und diverse
Masken sowie Ansichten ergonomisch
überarbeitet. Dies verbessert
das Gesamthandling des Systems und
entlastet den Bediener zusätzlich.
Kontakt:
IDS GmbH, Eva-Maria Erler,
Tel. (07243) 2 18 – 202,
E-Mail eva-maria.erler@ids.de,
www.ids.de
Brennstoffzellenheizgerät Vitovalor 300-P
Im April hat Viessmann das Brennstoffzellenheizgerät
Vitovalor 300-P
in den Markt eingeführt. Dieses
Gerät ist das Ergebnis einer Kooperation
von Panasonic und Viessmann.
Es basiert auf einer von Panasonic
entwickelten Brennstoffzelle,
die in den vergangenen sechs Jahren
bereits über 34 000 Mal in Japan
installiert wurde und sich dort bewährt
hat.
Viessmann hat diese Technik in
ein kompaktes Gesamtsystem mit
einem Gas-Brennwertkessel zur
Spitzenlastabdeckung integriert und
damit für den Einsatz auf dem europäischen
Markt abgestimmt. Montage,
Inbetriebnahme und Wartung
der neuen Geräte sind so einfach
wie bei den bekannten Vitodens
Gas-Brennwert-Kompaktgeräten.
Die vom Kooperationspartner
Panasonic hergestellte PEM-Brennstoffzelle
(Polymer Elektrolyt Membran)
wird mit Wasserstoff und Luft
betrieben. Der Wasserstoff wird in
einem integrierten Reformer aus
Erdgas gewonnen und verbindet
sich anschließend in der Brennstoffzelle
mit dem Luftsauerstoff zu
Wasser. Dabei werden bis zu 750 W
elektrischer und 1 kW thermischer
Leistung erzeugt.
Auch die Bestandteile des Spitzenlastmoduls
sind bekannte, seit
vielen Jahren in Viessmann Wärmeerzeugern
eingesetzte Standardkomponenten.
Es enthält neben
dem Vitodens Gas-Brennwertkessel
mit 19 kW Wärmeleistung einen Trinkwasser-Ladespeicher
und einen Heizwasser-Pufferspeicher.
Konzipiert ist das Brennstoffzellenheizgerät
vor allem für den Einsatz
in Ein- und Zweifamilienhäusern
– vorzugsweise für Neubauten und
modernisierte Bestandsgebäude mit
geringem Wärmebedarf und am
besten in Verbindung mit einer Fußbodenheizung.
Für die Anlagenplanung
werden von Viessmann
freigegebene Anlagenschemen zur
Verfügung gestellt. Ein integrierter
Platten-Wärmetauscher dient als Systemtrennung
zur Anlagenhydraulik.
So lässt sich das Gerät auch in bestehende
Anlagen problemlos einbinden.
Kontakt:
Viessmann, Doris Hofmann,
Tel. (06452) 70-2533,
E-Mail: hod@viessmann-marketing.de,
www.viessmann.com
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 423
Mit Vitovalor
300-P führt
Viessmann jetzt
die Brennstoffzellentechnologie
für den Einsatz
in Ein- und
Zweifamilienhäusern
in den
europäischen
Markt ein.

| TECHNIK AKTUELL
|
Erfolgreicher Testlauf von neuer
Offshore-Bohranlage
Seit März läuft die Offshore-Bohranlage
VDD 400.2 auf dem Bohranlagentestgelände
in Deggenau im
Testbetrieb. Zu Beginn des letzten
Jahres beauftragte das Unternehmen
Archer Topaz Limited die MAX
STREICHER GmbH & Co. KG aA mit
dem Bau einer zweiten Offshore-
Bohranlage. Diese wurde auf Basis
des modularen und teilautomatisierten
Konzepts der VDD 400.1 weiterentwickelt.
Nun steht die Auslieferung
der Bohranlage kurz bevor.
Rund eineinhalb Jahre dauerten Entwicklung und Bau
der Offshore-Bohranlage VDD 400.2 im Auftrag des
Unternehmens ARCHER.
Foto: STREICHER
Ein einfacher Transport sowie
Auf- und Abbau zeichnen die VDD
400.2 unter anderem aus. Wie die
Anlage VDD 400.1 besteht diese
ebenfalls aus einzelnen Modulen.
Für die Sicherheit der Mitarbeiter
auf der Plattform setzt STREICHER
erneut auf Automatisierung. Der
Pipehandler arbeitet vollautomatisiert.
Der Pipehandling Kran, der genau
auf die beengten Platzverhältnisse
des späteren Einsatzortes, der
Statoil Erdgas-Plattform Heimdal,
angepasst wurde, arbeitet teilautomatisiert.
Das Hydrauliksystem
der VDD Anlagen ermöglicht eine
äußerst genaue Steuerung und es
können, trotz kleiner Bauelemente,
große Kräfte übertragen werden.
Zum ersten Mal stattete STREI-
CHER eine Offshore-Bohranlage mit
einem Pipe Deck für die Lagerung
von Gestängen und Rohren aus. Das
ebenfalls modular konzipierte Pipe
Deck mit der dazugehörigen Tragstruktur
wiegt ca. 200 t und kann
mit 150 t Bohrgestänge oder Rohren
beladen werden. Es wird in etwa
30 Modulen angeliefert. Die Energieversorgung
der VDD 400.2 erfolgt
anstelle von Generatoren über
Transformatoren, welche die entsprechende
Energiebeistellung auf
der Heimdal-Plattform für die Bohranlage
gewährleisten.
Das modulare Konzept und der
hohe Automatisierungsgrad der
VDD 400.1 bewährten sich bereits
auf hoher See beim Einsatz vor der
Küste Neuseelands. Die VDD 400.2
kommt voraussichtlich beim Rückbau
und Verschluss bestehender
Bohrungen in der norwegischen
Nordsee zum Einsatz.
Das Projekt sorgt auch wegen
seiner schnellen Abwicklung für
Aufsehen. Mit Juni 2014 wurde dem
Bau der Anlage ein ehrgeiziger Endtermin
gesetzt. Ab 15. Juni 2014 steht
die VDD 400.2 zur Auslieferung bereit.
Kontakt:
Max Streicher GmbH & Co KG,
Tanja Schmidt,
Tel. (0991) 330-213,
E-Mail: tanja.schmidt@streicher.de,
www.streicher.de
Parallelheft gwf-Wasser | Abwasser
In der Ausgabe 6/2014 lesen Sie u. a. folgende Beiträge:
Treskatis
Heinrichs u. a.
Horn u. a.
Der Niedergang historischer Quellwasserversorgungen – Dokumentationsversuch
am Beispiel des Sinai Klosters in Karsiyaka (Vasilia) bei Girne (Kyrenia) in
Nordzypern (TRNC)
Schwarz gefärbte Biofilme an Trinkwasserarmaturen – Charakterisierung,
Ursachen und Abhilfemaßnahmen
Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und TZW:
DVGW-Technologiezentrum Wasser, Karlsruhe im Jahre 2013
27. Mitgliederversammlung der RAL-Gütegemeinschaft Kanalbau
Juni 2014
424 gwf-Gas Erdgas

| REGELWERK
|
Regelwerk Gas
Arbeitsblatt G 453 „Maßnahmen bei unvollständiger technischer Abnahmedokumentation
von Stahlleitungen größer 5 bar“
Netzbetreiber müssen für alle in
Betrieb befindlichen Leitungen
darlegen können, dass diese nach
dem jeweiligen Stand der Technik
errichtet wurden und betrieben
werden und die Sicherheit der Umgebung
nicht beeinträchtigt wird.
Hierzu bedienen sich diese der Errichtungsdokumentation,
die während
der Betriebszeit aktualisiert
und um eine fortlaufende Betriebsdokumentation
ergänzt wird.
Im Ausnahmefall können durch
Natur- oder sonstige Ereignisse wie
z B. Brände, Hochwasser, Kriege, etc.
für einzelne Leitungen oder Leitungsabschnitte
die entsprechenden
Dokumente wie z. B. Prüf- und Abnahmebescheinigungen
nicht mehr
vorhanden sein.
Erforderliche Maßnahmen bei
unvollständiger technischer Abnahmedokumentation
von Leitungen
werden auf Grundlage des vorliegenden
DVGW-Arbeitsblattes G 453
festgelegt. Dabei ist grundsätzlich
davon auszugehen, dass
••
die zum Zeitpunkt der Errichtung
geltenden technischen Regelwerke
eingehalten wurden,
••
die Dokumentation der HD-
Leitungen zum Zeitpunkt der
Inbetriebnahme entsprechend
den damals bestehenden Anforderungen
erstellt wurde.
Diese Technische Regel gilt für Maßnahmen
bei unvollständiger technischer
Abnahmedokumentation von
Leitungen zur Erstellung einer Ersatzdokumentation
von Gashochdruckleitungen
mit einem maximal
zulässigen Betriebsdruck (MOP) von
mehr als 5 bar aus Stahlrohren. Der
Geltungsbereich ist hinsichtlich des
maximalen Auslegungsdrucks nicht
beschränkt.
Die in diesem Arbeitsblatt beschriebenen
Ersatzmaßnahmen bei
un vollständiger Abnahmedokumen t-
ation ersetzen nicht die nach heute
gültigem Regelwerk erforderliche
Abnahmedokumentation von aktuell
neu errichteten Leitungen.
Wesentliche Inhalte des Arbeitsblattes
sind eine Auflistung verschiedener
Abnahmeprüfungen, der
Mindestumfang an technischer Abnahmedokumentation
sowie mögliche
Maßnahmen bei unvollständiger
Dokumentation. Im Anhang sind
informative Darstellungen bzgl. der
in G 453 relevanten historischen Regelwerke/Normen
enthalten.
Agnes Schwigon,
Bereich Gasversorgung
Preis:
€ 45,59 + MwSt. und Versandkosten für
DVGW-Mitglieder und € 60,78 für Nichtmitglieder.
Neues DVGW-Merkblatt G 265-3 „Anlagen für die Einspeisung von Wasserstoff in
Gasversorgungsnetze“ erschienen
Nach
Energiewirtschaftsgesetz
(EnWG) sind elektrolytisch erzeugter
Wasserstoff und synthetisch
erzeugtes Methan, das durch wasserelektrolytisch
erzeugten Wasserstoff
und anschließende Methanisierung
hergestellt worden ist, und
die in ein Gasversorgungsnetz eingespeist
werden, Gas bzw. Biogas
zur leitungsgebundenen Versorgung
der Allgemeinheit.
Für die Errichtung und den Betrieb
der Anlagen zur Erzeugung
und Einspeisung von Wasserstoff
und aus Wasserstoff erzeugtem Methan
in Gasversorgungsnetze gelten
damit die Anforderungen des
EnWG und seiner Verordnungen.
Während die Anlagen zur Einspeisung
von synthetisch erzeugtem
Methan bereits im DVGW-Arbeitsblatt
G 265-1 beschrieben sind und
für die hierfür benötigten erdverlegten
Rohrleitungen das DVGW-
Regelwerk für Erdgas unmittelbar
anwendbar ist, fehlten bisher für
den direkten Anschluss von Wasserstofferzeugungsanlagen
an das
Gasversorgungsnetz die erforderlichen
Angaben im DVGW-Regelwerk.
Das als Ausgabe Mai 2014 erschienene
DVGW-Merkblatt G 265-3
„Anlagen für die Einspeisung von
Wasserstoff in Gasversorgungsnetze
– Planung, Fertigung, Errichtung,
Prüfung, Inbetriebnahme und Betrieb“
beschreibt die Anforderungen
an die Leitungen und Anlagen
zum Netzanschluss von Wasserstofferzeugungsanlagen
und ergänzt
damit das bestehende DVGW-Regelwerk.
Das Merkblatt wurde vom Projektkreis
„Regelwerksentwicklung
Wasserstoff“ im Technischen Komitee
„Biogas“ erarbeitet. Es gilt für die
Planung, Fertigung, Errichtung, Prüfung,
Inbetriebnahme und den Betrieb
von Anlagen zur Einspeisung
von Wasserstoff in Gastransportund
Verteilungssysteme, die mit Gasen
nach DVGW-Arbeitsblatt G 260
betrieben werden, einschließlich
der erforderlichen Anschlussleitungen
und Hilfseinrichtungen. Hierzu
gehören u. a. die erforderliche Druckanpassung,
die Druckabsicherung,
die Sicherung der Gasbeschaffenheit,
die Gasmessung und ggf. die
Odorierung.
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 425

| REGELWERK
|
Quelle: DVGW-Merkblatt G 265-3
Anwendungsbereich – Anlagen für die Einspeisung von Wasserstoff in
Gasversorgungsnetze (schematische Darstellung).
Dieses DVGW-Merkblatt ergänzt
das DVGW-Arbeitsblatt G 265-1
und das DVGW-Merkblatt G 265-2
um die spezifischen sicherheitstechnischen
Anforderungen an die
oben genannten Anlagen, die in
Hinblick auf die stofflichen Eigenschaften
des Wasserstoffs und des
mit Wasserstoff angereicherten
Erdgases zu beachten sind. Es ergänzt
ebenfalls die Anforderungen
an die in den DVGW-Arbeitsblättern
G 462-1, G 462-2 und G 463
genannten Leitungen um die spezifischen
Anforderungen in Hinblick
auf Wasserstoff. Darüber hinaus
wird der messtechnische Umgang
mit Wasserstoff im Zuge der
Einspeisung beschrieben.
Andreas Schrader
Preis:
€ 22,71 + MwSt. und Versandkosten für DVGW-
Mitglieder und € 30,29 für Nichtmitglieder.
Überarbeitetes DVGW-Arbeitsblatt G 495 „Gasanlagen – Betrieb und Instandhaltung“
Einspruchsfrist endet am
1. September 2014
Das DVGW-Arbeitsblatt G 495
wurde vom Projektkreis „Gasanlagen
– Betrieb und Instandhaltung“
im Technischen Komitee „Anlagentechnik“
überarbeitet. Das DVGW-
Arbeitsblatt gilt für den Betrieb und
die Instandhaltung von Anlagen und
Einrichtungen, die nach folgenden
DVGW-Arbeitsblättern gebaut und
betrieben werden:
• DVGW G 213 (A), Anlagen zur Herstellung
von Brenngasgemischen
• DVGW G 280-1 (A), Gasodorierung
• DVGW G 459-2 (A), Gas-Druckregelung
mit Eingangsdrücken
bis 5 bar in Anschlussleitungen
• DVGW G 491 (A), Gas-Druckregelanlagen
für Eingangsdrücke
bis einschließlich 100 bar;
Planung, Fertigung, Errichtung,
Prüfung, Inbetriebnahme und
Betrieb
• DVGW G 492 (A), Gas-Messanlagen
für einen Betriebsdruck bis einschließlich
100 bar; Planung,
Fertigung, Errichtung, Prüfung,
Inbetriebnahme, Betrieb und
Instandhaltung
• DVGW G 498 (A), Druckbehälter
in Rohrleitungen und Anlagen
zur leitungsgebundenen Versorgung
der Allgemeinheit mit Gas
• DVGW G 499 (A), Erdgasvorwärmung
in Gasanlagen
• DVGW G 600 (A), Technische
Regel für Gas-Installationen -
DVGW-TRGI
• DVGW G 685 (A), Gasabrechnung
Für andere Gasanlagen kann dieses
Arbeitsblatt sinngemäß angewandt
werden.
Die Instandhaltung ist für die
Gewährleistung der Verfügbarkeit
und Betriebssicherheit von Gasanlagen
von zentraler Bedeutung. Die
gleichzeitige Forderung, die Instandhaltung
auch insbesondere unter
wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu
betrachten, hat zur Folge, dass sich
gerade das Gebiet der Instandhaltung
in einem ständigen Optimierungsprozess
weiter fortentwickelt.
Seit Einführung der zustandsorientierten
Instandhaltung mit Ausgabe
Juli 2006 des DVGW-Arbeitsblatts
G 495 liegen nun Erfahrungen in
den Unternehmen vor, die die erfolgreiche
Anwendung dieser Instandhaltungsstrategie
belegen.
Weitergehende Überlegungen und
Erkenntnisse aus den betrieblichen
Erfahrungen führten dazu, dass sie
mittlerweile akzeptiert ist und sich
zum Standard entwickelt.
Nach wie vor stellt die zustandsorientierte
Instandhaltung erhöhte
Anforderungen an die Qualifikation
des Betriebspersonals und die langfristige
Dokumentation des Anlagenzustands
und der zugehörigen
Betriebsparameter, bietet aber die
Möglichkeit, die vorhandenen Nutzungspotenziale
noch weiter auszuschöpfen,
ohne die Sicherheit und
Zuverlässigkeit sowie die Verfügbarkeit
der Anlage zu verringern.
Auf die besonderen Anforderungen
bei der Einführung und Anwendung
der zustandsorientierten
Instandhaltung wurde in der Ausgabe
2006 bereits hingewiesen und
diese hinlänglich beschrieben [1].
Mit Veröffentlichung dieser Ausgabe
des DVGW-Arbeitsblattes G 495
werden weitergehende Hinweise
zur praktischen Umsetzung gegeben,
die Anwendung der zustandsorientierten
Instandhaltung wird konsequent
vertieft und ausgebaut.
Somit leistet das Arbeitsblatt einen
wesentlichen Beitrag zur langfristig
angelegten, möglichst sicheren, zuverlässigen,
effizienten und umweltverträglichen
Versorgung mit
Energie.
Gegenüber DVGW-Arbeitsblatt
G 495:2006-07 wurden folgende Änderungen
vorgenommen:
a. Der Aspekt des Betriebs von
Gasanlagen wurde in den Titel
aufgenommen.
Juni 2014
426 gwf-Gas Erdgas

| REGELWERK
|
b. Die Anforderungen an den Betrieb
wurden redaktionell den
Ausführungen zur Instandhaltung
von Gasanlagen vorangestellt.
c. Die Anforderungen des Arbeitsschutzes
werden mit Verweis
auf die geltenden Technischen
Regeln für Betriebssicherheit
(TRBS) konkretisiert.
d. Die Voraussetzungen, unter
denen ein Sachkundiger allein
Funktionsprüfungen an Gasanlagen
durchführen kann, werden
erstmals beschrieben
e. Wesentliche Ergebnisse der des
DVGW Forschungsvorhabens
„Langzeitzuverlässigkeit von
Hausdruckregelgeräten“ [2] wurden
berücksichtigt. Dabei wird
das Stichprobenverfahren als
zentrales Element der zustandsorientierten
Instandhaltung von
Hausdruckregelgeräten eingeführt
und in einem neuen normativen
Angang beschrieben.
f. Wesentliche Ergebnisse des
DVGW Forschungsvorhabens
„Erarbeitung von Basisinformationen
zur Umsetzung der ZOI an
Gasanlagen“ [3] wurden berücksichtigt
g. Konstruktive Gegebenheiten
wie z. B. doppelte Auslegung
von Geräten und Schienen zur
Erhöhung der Eigensicherheit
und der Ausfallsicherheit werden
stärker berücksichtigt
h. Verbesserungen der Geräte durch
konstruktive Maßnahmen der
Hersteller wurden berücksichtigt
i. Die Überwachung zum Beispiel
durch Auswertung der Instandhaltungsergebnisse
bei Nutzung
von geeigneten Prüf- und Diagnoseverfahren
wurde weiterentwickelt
j. Bei der Bewertung wird die Zusammenfassung
vergleichbarer
Anlagen (bezüglich Betriebsbedingungen
und Ausrüstung/Komponenten)
möglich. Die Kriterien,
die bei einer Zusammenfassung
von Gas-Druckregelanlagen zur
Instandhaltungsclustern herangezogen
werden können, sind in
einem informativen Anhang
erläutert.
k. Die Anpassung der Wartungszyklen
von Sicherheitseinrichtungen
an die übrigen Anlagenkomponenten
werden ermöglicht,
sofern entsprechende Maßnahmen
getroffen werden
l. Der Abschnitt „Arbeiten im Rahmen
der Instandhaltung“ wurde
neu gegliedert, um die Abgrenzung
zwischen der Instandhaltung
der eigentlichen Gasanlage
und den elektrischen Prüfungen
und den Prüfungen zum Explosionsschutz
zu verdeutlichen.
m. Die Anforderungen an die Überwachung
von Wärmeträgerkreisläufen
[4] wurden konkretisiert
n. Die Anforderungen an die Instandhaltung
von Blitzschutzanlagen
wurden in Übereinstimmung
mit der DIN EN 62305 festgelegt
o. Hinweise für den Betrieb von
mobilen GDRMA und zur Benutzung
und Instandhaltung von
Schlauchleitungen wurden eingearbeitet
p. Eine redaktionelle Überarbeitung
zur Anpassung an das aktuelle
Regelwerk wurde vorgenommen
(z. B. Dichtungen in Flanschverbindungen)
Der vorliegende Entwurf Mai 2014
des DVGW-Arbeitsblattes G 495 ist
vorgesehen als Ersatz für die die
Ausgabe Juli 2006.
Einsprüche zum Entwurf können bis
zum 1. September 2014 in elektronischer
Form an schrader@dvgw.de
übermittelt werden.
Preis:
€ 45,59 + MwSt. und Versandkosten für DVGW-
Mitglieder und € 60,78 für Nichtmitglieder.
DVGW-Prüfgrundlage G 5702 „Unterirdische Kompaktanlagen zur Gas-Druckregelung“
(UKA) ersetzt VP 702
Unterirdische
Kompaktanlagen
zur Gas-Druckregelung (UKA)
entsprechen den Gas-Druckregelanlagen
nach DVGW-Arbeitsblatt
G 491. Sie sind Stand der Technik
und in den Netzen zur leitungsgebundenen
Versorgung der Allgemeinheit
mit Gas einsetzbar.
UKA sind komplette ein- oder
mehrschienige Regelanlagen mit
allen notwendigen Sicherheitseinrichtungen
und ggf. mit Filtern und
Messeinrichtungen zur Gasdurchflussmessung,
die in ein im Boden
versenktes Gehäuse eingebaut sind.
Die UKA hat eine bodenebene begeh-
und befahrbare Abdeckung,
die sich auch im Verkehrsbereich
befinden kann. Die funktionstechnischen
Innenteile müssen grundsätzlich
als herausnehmbare Funktionseinheiten
ausgebildet sein.
Die in der vorliegenden Prüfgrundlage
beschriebene Kompaktanlage
ist eine in sich geschlossene
Baugruppe. Sie umfasst alle zur
Regelung und Absicherung des
Gasdruckes notwendigen Bauteile
sowie das Gehäuse, die Verkehrsabdeckung
und die Wartungsarmaturen
am Ein- und Ausgang der UKA. Die
zum Betrieb der Anlage notwendigen
druckfesten Ein- und Ausgangsarmaturen
sind Bestandteil der
erdverlegten Anbindungen und gehören
nicht zur UKA.
Die Anforderungen dieser Prüfgrundlage
gelten für die Fertigung,
die Funktion und die Prüfung von
unterirdischen Kompaktanlagen
(UKA) zur Gas-Druckregelung. Die
technische Grundlage bildet das
DVGW-Arbeitsblatt G 491. Diese
Prüfgrundlage hat Gültigkeit für:
••
Gase der 2. Gasfamilie nach
DVGW-Arbeitsblatt G 260,
••
Drücke bis zu einem maximal
zulässigen Druck PS von 20 bar,
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 427

Dienstag, 17.06.2014
Mittwoch, 18.06.2014
7. Fachkongress
smart energy 2.0
Intelligente Lösungen für die Energiewende
17. – 18.06.2014, Essen • ATLANTIC Congress Hotel Essen
www.gwf-smart-energy.de
Programm-Übersicht
Moderation Dr.-Ing. Ulrich Wernekinck
Themenblock 1 Politischer Rahmen und Standardisierung
• Einführung: Status Quo der Energiewende
• Energiewende aus Sicht der Energiewirtschaft
• Der neue Rahmen des gesetzlichen Messwesens
Themenblock 2 Energiespeicher
• Lastmanagement zur Systemflexibilisierung
• Stationäre Energiespeicher: Stabilisierender Beitrag zur Energiewende
• Erste Erfahrungen aus PtG-Pilotprojekten
• Entwicklung eines intelligenten Niederspannungsnetzes
mit dem Smart Operator
Themenblock 3 Smart Meter Gateway
• Technische Richtlinien für das Smart Meter Gateway
• FNN-Projekt „Messsystem 2020“
• Weiterentwicklung der Technischen Richtlinie
für das Smart Meter Gateway
• Mindestanforderungen zum Betrieb beim Gatewayadministrator
• Smart Meter aus Kundensicht
Moderation Dr. rer. nat. Norbert Burger
Themenblock 4 Gasbeschaffenheit
• Zukünftige Gasbeschaffenheit in Europa
• Die neue Gasgruppe K in den Niederlanden –
ein neuer strategischer Ansatz
• L-/H-Gas-Anpassung in Deutschland –
Konsequenz der Änderung der Gasdarbietung aus Groningen
Themenblock 5 Konsequenzen für die Komponenten- und
Geräteindustrie
• Auswirkung von Gasbeschaffenheitsschwankungen
auf Industrieprozesse
• Harmonisierung des Wobbe-Index in Europa: Chancen und Risiken -
Reaktion der europäischen Industrie
• Gasbeschaffenheitsmanagement in der (industriellen) Gasverwendung
• Trends in der Gasbeschaffenheitsmessung
MIT REFERENTEN VON: BDEW, BSI, RWE, E.ON, DBI, GWI, RMG, ELSTER, u.a.
Kurzfristige Programmänderungen behalten wir uns vor.
Wann und Wo?
Termin:
• Dienstag, 17.06.2014,
09:00 – 17:15 Uhr Tagung | Ausstellung
ab 19:00 Uhr Abendveranstaltung
• Mittwoch, 18.06.2014,
09:30 – 16:30 Uhr Tagung | Ausstellung
Ort:
ATLANTIC Congress Hotel Essen, Norbertstraße 2a, 45131 Essen
www.atlantic-congress-hotel-messe-essen.de
Zielgruppe:
Mitarbeiter von Stadtwerken,
Veranstalter
Energieversorgungs unternehmen,
Verteilnetz betreibern,
Softwareunternehmen und der
Geräte industrie
Teilnahmegebühr:
gwf-Abonnenten /
figawa-Mitglieder: 800,00 €
Firmenempfehlung: 800,00 €
Nichtabonnenten/-mitglieder: 900,00 €
Sponsored by
Bild: Initiative Pro Smart Metering
• folgende Temperaturklassen:
− Klasse 1: Betriebstemperaturbereich
von –10 bis +60 °C bzw.
− Klasse 2: Betriebstemperaturbereich
von –20 bis +60 °C.
Für höhere Drücke und andere Temperaturbereiche ist
diese Prüfgrundlage sinngemäß anzuwenden.
Für die Errichtung, Prüfung am Aufstellungsort, Inbetriebnahme
und Betrieb sind die Anforderungen des
DVGW-Arbeitsblatts G 491 zu beachten.
Die Einhaltung der Anforderungen dieser Technischen
Prüfgrundlage kann vom Hersteller oder einem
von diesem ermächtigten Vertreiber durch eine Zertifizierung
(Registrierung, Bestätigung, Konformitätsbewertung)
bei einer für diese Regel akkreditierten Zertifizierungsstelle
nachgewiesen und bestätigt werden.
Die Zertifizierungsstelle muss die Anforderungen der
DIN EN ISO/IEC 17065 erfüllen und dies durch eine Akkreditierung
bei einer Akkreditierungsstelle nachweisen.
Die jeweilige Geschäftsordnung der betreffenden Zertifizierungsstelle
ist zu beachten. Die Konformitätsnachweise
für die Einzelkomponenten sind unter Einhaltung
der Vorgaben der vorgenannten Geschäftsordnung zu
erbringen.
Drucktragende Gehäuse oder Bauteile sowie Sicherheitseinrichtungen,
die in den Geltungsbereich der
europäischen Druckgeräterichtlinie 97/23/EG fallen,
müssen gesondert nach Anhang I dieser Richtlinie beurteilt
und ggf. geprüft und zertifiziert werden. Die Prüfung
und Konformitätsbewertung nach Druckgeräterichtlinie
kann parallel und zeitgleich mit der Prüfung
nach der Prüfgrundlage G 5702 erfolgen, ist jedoch
nicht Gegenstand der Prüfgrundlage. Der Nachweis der
Konformität ist eine Voraussetzung für eine Zertifizierung
nach der Prüfgrundlage G 5702.
Das DVGW-Technische Komitee „Anlagentechnik“
hat die bisher geltende DVGW-Prüfgrundlage VP 702
vom April 2006 überarbeitet und dabei folgende Änderungen
vorgenommen:
• Aktualisierung der normativen Verweise
• Anpassung der Hinweise auf
eine mögliche Zertifizierung
• Aufnahme eines Bezugs auf das DVGW-Merkblatt G
442 in Bezug auf mögliche Ex-Bereiche an Leitungen
zur Atmosphäre der UKA
• Einführung des zulässigen Druckes PS nach
Druckgeräterichtlinie als Referenzdruck
• redaktionelle Überarbeitung des Dokumentes
Die als Ausgabe Mai 2014 erschienene DVGW-Prüfgrundlage
G 5702 ersetzt die DVGW-Prüfgrundlage VP 702, Ausgabe
April 2006.
Andreas Schrader
Preis:
€ 27,35 + MwSt. und Versandkosten für DVGW-Mitglieder und
€ 36,47 für Nichtmitglieder.
Mehr Information und Online-Anmeldung unter
www.gwf-smart-energy.de

| TERMINE
|
##
gwf und figawa – 7. Fachkongress smart energy 2.0
17.–18.6.2014, Essen
www.gwf-smart-metering.de
##
22. Europäische Biomasse Konferenz und Ausstellung
23.–26.6.2014, Hamburg
www.eubce.com
##
Planung, Neuerung und Errichtung von Biogas-Einspeiseanlagen
25.–26.6.2014,
DVGW, Silke Splittgerber, Tel. 0049 (0) 228 / 9188-607, Fax 0049 (0) 228 / 9188-997,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de, www.dvgw.de
##
Außerordentliche DVGW-Mitgliederversammlung
2.7.2014, Bonn
DVGW, E-Mail: asarow@dvgw.de
##
8. Praxistag Korrosionsschutz
2.7.2014, Gelsenkirchen
www.praxistag-korrosionsschutz.de
##
Blitzschutzsysteme für Gas-Druckregel- und -Messanlagen
11.9.2014, Bad Kissingen, Hannover
DVGW, Silke Splittgerber, Tel. 0049 (0) 228 / 9188-607, Fax 0049 (0) 228 / 9188-997,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de, www.dvgw.de
##
Erfahrungsaustausch der Chemiker und Ingenieure des Gasfachs
11.–12.9.2014, Dortmund
DVGW-Forschungsstelle am EBI in Karlsruhe, Frau Klesse, Tel. 0049 (0) 721 96402-20,
E-Mail: klesse@dvgw-ebi.de, www.dvgw-ebi.de
##
Seminar zur Planung, Fertigung und Errichtung von Biogas-Einspeiseanlagen
17.–18.9.2014, Göttingen
DVGW, Silke Splittgerber, Tel. 0049 (0) 228 / 9188-607, Fax 0049 (0) 228 / 9188-997,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de, www.dvgw.de
##
MEORGA – MSR Spezialmesse
17.9.2014, Ludwigshafen
www.meorge.de
##
gat/wat 2014
29.9.–1.10.2014, Karlsruhe
DVGW, E-Mail: asarow@dvgw.de
##
Renexpo
9.–12.10.2014, Augsburg
www.renexpo.de
##
MEORGA – MSR Spezialmesse
5.11.2014, Bochum
www.meorge.de
##
Bodenschutz bei Planung und Bau von Gastransportleitungen
6.11.2014, Kassel
DVGW, Silke Splittgerber, Tel. 0049 (0) 228 / 9188-607, Fax 0049 (0) 228 / 9188-997,
E-Mail: splittgerber@dvgw.de, www.dvgw.de
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 429

| FIRMENPORTRÄT
|
Kirsch GmbH
Kirsch GmbH
Firmenname/Ort:
Kirsch GmbH, Trier
Geschäftsführung:
Ralf Stüber
Geschichte:
In Trier, Deutschlands ältester
Stadt, startete Bernhard Kirsch
1945 eine Entwicklung, die mit
einem leistungsstarken Reparaturbetrieb
begann und zu einem
erfolgreichen und international
bekannten Unternehmen für
Stromerzeugungs aggregate geworden
ist.
Konzern:
Kirsch ist ein Unternehmen der
PRETTL group. Die PRETTL group
ist ein familien geführter Unternehmensverbund
und in den
Bereichen automotive, energy,
electronics und consumer aktiv.
Die Unternehmensgruppe ist
derzeit mit über 8 000 Mitarbeitern
an über 33 Standorten in mehr
als 25 Ländern engagiert.
Wettbewerbsvorteile:
Spezialist im Bereich der Systemintegration
von Stromerzeugungsanlagen
Kooperation(en):
Mitarbeiterzahl: 130
Exportquote: Ca. 35 %
Produktspektrum:
Produktion:
Mit diversen Industrieunternehmen
und Energieversorgern sowie
spezialisierten Fachhandwerkern
Netzersatzanlagen, Antriebssysteme,
Sonderstromerzeuger, Kraft-
Wärme-Kopplungsanlagen, bundesweiter
Service
Netzersatzanlagen, Mikroblockheizkraftwerke,
Sonderstromerzeuger,
Antriebssysteme
Zertifizierung: DIN EN 9001
WHG-Zertifizierung
DVGW-Zertifizierung
der KWK-Produkte
Servicemöglichkeiten:
Internetadresse:
Ansprechpartner :
Das Unternehmen bietet bundesweiten
Service mit flächendeckenden
Servicestützpunkten
www.kirsch-energie.de
www.kirsch-homeenergy.de
Herr Michael Wollscheid
Tel. (0651) 9660-330
E-Mail: michael.wollscheid@
kirsch-energie.de
Juni 2014
430 gwf-Gas Erdgas

Marktübersicht
■■
Gastransport und Gasverteilung
■■
Gasdruckregelung und Gasmessung
■■
Gasbeschaffenheit und Gasverwendung
■■
Gasspeicher
■■
Handel und Informationstechnologie
■■
DVGW-zertifizierte Unternehmen
Ansprechpartner für den
Eintrag Ihres Unternehmens:
Helga Pelzer
Telefon 089 2035366-77
Telefax 089 2035366-99
E-Mail: pelzer@di-verlag.de

2014
Gastransport und GasverteilunG
Marktübersicht
Rohrdurchführungen
Rohre und Rohrleitungszubehör
Armaturen und Zubehör
Armaturen
Buchen Sie jetzt Ihren Eintrag in der Marktübersicht
ihr Kontakt:
Helga Pelzer
Tel. 089 2035366-77
Fax 089 2035366-99
pelzer@di-verlag.de
Juni 2014
432 gwf-Gas Erdgas

Gastransport und GasverteilunG
2014
Aktiver Korrosionsschutz
Korrosionsschutz
Marktübersicht
Passiver Korrosionsschutz
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 433

2014
Gasbeschaffenheit und GasverwendunG
Marktübersicht
Filtration
Gasaufbereitung
Odorierungskontrolle
Gasgeräte
BHKW, KWK
Buchen Sie jetzt Ihren Eintrag in der Marktübersicht
ihr Kontakt:
Helga Pelzer
Tel. 089 2035366-77
Fax 089 2035366-99
pelzer@di-verlag.de
Juni 2014
434 gwf-Gas Erdgas

dvGw-zertifizierte unternehmen
2014
Rohrleitungsbau
Filter
Marktübersicht
Juni 2014
gwf-Gas Erdgas 435

| IMPRESSUM
|
Das Gas- und Wasserfach
gwf – Gas|Erdgas
Die praxisorientierte technisch-wissenschaftliche Zeitschrift
für Gasversorgung, Gasverwendung und Gaswirtschaft.
Organschaften:
Zeitschrift des DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasser faches e. V.,
Technisch-wissenschaftlicher Verein,
des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW),
der Bundesvereinigung der Firmen im Gas- und Wasserfach e. V.
(figawa),
des Fachverbandes Kathodischer Korrosionsschutz (FVKK),
der Österreichischen Vereinigung für das Gas- und Wasserfach (ÖVGW),
dem Fachverband der Gas- und Wärme versorgungsunternehmen,
Österreich
Herausgeber:
Dr.-Ing. Rolf Albus, GWI, Essen
Prof. Dr.-Ing. Harro Bode, Ruhrverband, Essen
Dipl.-Ing. Heiko Fastje, EWE Netz GmbH, Oldenburg
Prof. Dr. Fritz Frimmel, EBI, Karlsruhe
Dipl.-Wirtschaftsingeneur Gotthard Graß, figawa, Köln
Dr.-Ing. Frieder Haakh, Zweckverband Landeswasserversorgung,
Stuttgart (federführend Wasser/Abwasser)
Prof. Dr. Dipl.-Ing. Klaus Homann (federführend Gas/Erdgas),
Thyssengas GmbH, Dortmund
Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb, Engler-Bunte-Institut, Karlsruhe
Prof. Dr. Matthias Krause, Stadtwerke Halle, Halle
Prof. Dr. Joachim Müller-Kirchenbauer, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld
Prof. Dr.-Ing. Rainer Reimert, EBI, Karlsruhe
Dipl.-Ing. Michael Riechel, Thüga AG, München
Dr. Karl Roth, Stadtwerke Karlsruhe, Karlsruhe
Dipl.-Ing. Otto Schaaf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR
Harald Schmid, WÄGA Wärme-Gastechnik GmbH, Kassel
Prof. Dr.-Ing. Lothar Scheuer, Aggerverband, Gummersbach
Dr.-Ing. Walter Thielen, DVGW, Bonn
Dr. Anke Tuschek, BDEW, Berlin
Martin Weyand, BDEW, Berlin
Schriftleiter:
Dr.-Ing. Klaus Altfeld, E.ON New Build & Technology GmbH, Essen
Dr.-Ing. Siegfried Bajohr, Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT), Karlsruhe
Dr. rer. nat. Norbert Burger, figawa Bundesvereinigung der Firmen
im Gas- und Wasserfach, Köln
Dr. rer. nat. Volker Busack, VNG Gasspeicher GmbH, Leipzig
Torsten Frank, NetConnect Germany GmbH & Co. KG, Ratingen
Dr.-Ing. Frank Graf, DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-
Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Karlsruhe
Dipl.-Phys. Theo B. Jannemann, DVGW Cert GmbH, Bonn
Dr. Joachim Kastner, Elster GmbH, Dortmund
Dipl.-Ing. Jürgen Klement, Ingenieurbüro für Versorgungstechnik,
Gummersbach
Dr.-Ing. Bernhard Klocke, Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen
Dr. Hartmut Krause, DBI Gastechnologisches Institut gGmbH, Freiberg
Dipl-Ing. Markus Last, Thüga AG, München
Prof. Dr.-Ing. Jens Mischner, Fachhochschule Erfurt, Erfurt
Dr.-Ing. Bernhard Naendorf, GWI Gaswärme-Institut e.V., Essen
Dipl.-Ing. Frank Rathlev, Thyssengas GmbH, Duisburg
Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmitz, TU Hamburg Harburg, Hamburg
Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis, Engler-Bunte-Institut des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT), Karlsruhe
Dr. Martin Uhrig, Open Grid Europe GmbH, Essen
Dipl.-Kfm. Dipl.-Volkswirt Dr. Gerrit Volk, Bundesnetzagentur, Bonn
Dr.-Ing. Ulrich Wernekinck, RWE Metering GmbH, Mülheim
Dr. Achim Zajc, Metreg Solutions GmbH, Hüttenberg
Chefredakteur:
Volker Trenkle, DIV Deutscher Industrieverlag GmbH,
Arnulfstraße 124, 80636 München,
Tel. +49 89 203 53 66-56, Fax +49 89 203 53 66-99,
E-Mail: trenkle@di-verlag.de
Redaktion:
Elisabeth Terplan, im Verlag,
Tel. +49 89 203 53 66-43, Fax +49 89 203 53 66-99,
E-Mail: terplan@di-verlag.de
Redaktionsbüro:
Birgit Lenz, im Verlag,
Tel. +49 89 203 53 66-23, Fax +49 89 203 53 66-99,
E-Mail: lenz@di-verlag.de
Verlag:
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH,
Arnulfstraße 124, 80636 München,
Tel. +49 89 203 53 66-0, Fax +49 89 203 53 66-99,
Internet: http://www.di-verlag.de
Geschäftsführer:
Carsten Augsburger, Jürgen Franke
Spartenleiter: Stephan Schalm
Anzeigenabteilung:
Mediaberatung:
Helga Pelzer, im Verlag,
Tel. +49 89 203 53 66-77, Fax +49 89 203 53 66-99,
E-Mail: pelzer@di-verlag.de
Anzeigenverwaltung:
Eva Feil, im Verlag,
Tel. +49 89 203 53 66-11, Fax +49 89 203 53 66-99,
E-Mail: feil@di-verlag.de.
Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 64.
Bezugsbedingungen:
„gwf – Gas|Erdgas“ erscheint monatlich einmal (Doppelausgaben
Januar/Februar und Juli/August). Mit regelmäßiger Verlegerbeilage
„R+S – Recht und Steuern im Gas- und Wasserfach“ (jeden 2. Monat).
Jahres-Inhaltsverzeichnis im Dezemberheft.
Jahresabonnementpreis:
Print: 360,– €
Porto Deutschland 30,– / Porto Ausland 35,– €
ePaper: 360,– €
Einzelheft Print: 39,– €
Porto Deutschland 3,– € / Porto Ausland 3,50€
Einzelheft ePaper: 39,– €
Abo plus (Print und ePaper): 498,– €
Porto Deutschland 30,– / Porto Ausland 35,– €
Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer,
für das übrige Ausland sind sie Nettopreise.
Studentenpreis: 50 % Ermäßigung gegen Nachweis.
Bestellungen über jede Buchhandlung oder direkt an den Verlag.
Abonnements-Kündigung 8 Wochen zum Ende des Kalenderjahres.
Abonnement/Einzelheftbestellungen:
Leserservice gwf – Gas|Erdgas
DataM-Services GmbH, Herr Marcus Zepmeisel,
Franz-Horn-Str. 2, 97082 Würzburg
Tel. +49 931 4170 459, Fax +49 931 4170 494
leserservice@di-verlag.de
Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen
sind urheberrechtlich geschützt. Mit Ausnahme der gesetzlich
zugelassenen Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages
strafbar. Mit Namen gezeichnete Beiträge entsprechen nicht
unbedingt der Meinung der Redaktion.
Druck: Druckerei Chmielorz GmbH
Ostring 13, 65205 Wiesbaden-Nordenstadt
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, München
Printed in Germany
Juni 2014
436 gwf-Gas Erdgas

| INSERENTENVERZEICHNIS |
Firma
Seite
Actemium Controlmatic GmbH, Frankfurt 369
DVGW e.V., Bonn 363
Elster GmbH, Mainz-Kastel
Titelseite
Ing. Büro Fischer-Uhrig, Berlin 366
FLEXIM GmbH, Berlin 359
GASCADE Gastransport GmbH, Kassel
371 / Stellenanzeige
Hochschule f. Angewandte Wissenschaften, München
365 / Stellenanzeige
Marktübersicht 431 bis 435
3-Monats-Vorschau 2014
Ausgabe Juli/August 2014 September 2014 Oktober 2014
Anzeigenschluss:
Erscheinungstermin:
Themen-Schwerpunkt
Fachmessen/
Fachtagungen/
Veranstaltung
(mit erhöhter Auflage und
zusätzlicher Verbreitung)
02.07.2014
29.07.2014
Energiespeicherung und Gasproduktion/
-transport
DVGW- EBI Erfahrungsaustausch der
Chemiker und Ingenieure des Gasfachs
Dortmund, 11.–12.09.2014
Renexpo ®
Augsburg, 25.–28.09.2014
26.08.2014
22.09.2014
Messe Special gat
gat 2014
Karlsruhe, 29.09.–01.10.2014
InOGE Expo
Berlin, 07.–90.10.2014
22.09.2014
20.10.2014
Biogasaufbereitung und Biogaseinspeisung/Gasbeschaffenheit
EAGC European Autumn Gas Conference
Berlin, 11.–12.11.2014
Änderungen vorbehalten

Gasqualitäten im veränderten Energiemarkt
Herausforderungen und Chancen für die häusliche,
gewerbliche und industrielle Anwendung
Erdgas hat sich in Deutschland und in Europa in den letzten Jahrzehnten als
vielseitiger, effizienter und umweltschonender Energieträger in Haushalt,
Gewerbe und Industrie etabliert. Doch der Erdgasmarkt befindet sich im Wandel:
traditionelle Erdgasquellen versiegen, während neue Quellen, insbesondere
im außereuropäischen Ausland, an Bedeutung gewinnen. Im Rahmen der
deutschen Energiewende spielt zudem die Nutzung regenerativer Quellen
(Biogas oder auch Wasserstoff und Methan mittels „Power-to-Gas“) eine
immer größere Rolle, während auf EU-Ebene Handelshemmnisse zunehmend
abgebaut werden. Diese Veränderungen bieten große Chancen für die Gasversorgung
und -anwendung.
Hrsg.: Jörg Leicher, Anne Giese, Norbert Burger
1. Auflage 2014
596 Seiten, vierfarbig
165 x 230 mm, Broschur
ISBN: 978-3-8356-7122-5
Preis: € 80,–
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München
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ZUKUNFT
Bestellung per Fax: +49 201 / 820 Deutscher 02-34 Industrieverlag oder GmbH abtrennen | Arnulfstr. und 124 im | Fensterumschlag 80636 München einsenden
Ja, ich bestelle gegen Rechnung 3 Wochen zur Ansicht
___Ex.
Gasqualitäten im veränderten Energiemarkt
1. Auflage 2014 – ISBN: 978-3-8356-7122-5 für € 80,– (zzgl. Versand)
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45039 Essen
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Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform.
Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH,
Versandbuchhandlung, Postfach 10 39 62, 45039 Essen.
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Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.