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Gasbeschaffenheitsmessung von neuen Erdgasqualitäten - Einspeisung von wasserstoffhaltigen Gasen

Sturm, Hannes / Suhr, Jan / Zajc, Achim

Die Veränderungen der Gasqualität im Erdgasnetz erfordern die zusätzliche Messung der Komponenten Wasserstoff und Sauerstoff. Hierzu wird im Beitrag der neuartige Prozessgaschromatograph (PGC) 9303 vorgestellt, der erstmals in einem Gerät die Gasbeschaffenheit von Standard-Erdgas mit Wasserstoff und Sauerstoff eichpflichtig erfassen kann. Für die notwendige Trennung der Komponenten verfügt der PGC 9303 mit Modul 1 (Methan, Kohlendioxid, Ethan), Modul 2 (Propan, iso-Butan, [n-Butan+neo-Pentan], iso-Pentan, n-Pentan, C6+) und Modul 3/Molsieb-Säule (Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff) über drei Säulen, die bezüglich ihrer physikalischen Parameter auf die jeweiligen zu messenden Gasbestandteile optimiert sind. Die 12 gemessenen Komponenten umfassen Methan, Kohlendioxid, Ethan, Propan, iso-Butan, n-Butan, iso-Pentan, n-Pentan, C6+, und Stickstoff sowie zusätzlich Wasserstoff und Sauerstoff. Das gemessene neo-Pentan wird zusammen mit n-Butan erfasst. Die messtechnische Erfassung der Einzelkomponenten erfolgt bei allen drei Säulen durch eine aus MEMS-basierter Technologie gefertigten Wärmeleitfähigkeitsdetektor (MEMS = Microelectromechanical Systems; Chip-basierte Fertigungstechnologie von Sensoren/Aktoren). Das Messprinzip des Wärmeleitfähigkeitsdetektors basiert auf den unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten vom Trägergas und den Einzelkomponenten. Als Anwendungsbeispiel wird eine "e-Gas"-Einspeiseanlage im Power-to-Gas-Bereich präsentiert, die verdeutlicht, dass die Messung von Erdgasen mit zusätzlichem Wasserstoff- und Sauerstoffanteil in Zukunft unverzichtbar sein wird.