Von Biogas zu Biomethan: zuverlässige Messtechnik fördert Stabilität, Sicherheit und Qualität
Eine zuverlässige Biogas- und Biomethanproduktion hängt von Messtechnik ab, die mit feuchten, verunreinigten Gasströmen und biologisch bedingter Variabilität der Prozesse zurechtkommt. Von der Überwachung der anaeroben Vergärung im Fermenter bis zur Biogasüberwachung in der Gasleitung und im Aufbereitungsabschnitt sorgen Messgeräte für die erforderliche Betriebstransparenz, um den Prozess stabil, sicher und mit den Vorschriften konform zu halten. Üblicherweise werden kontinuierliche Messungen von Durchfluss, Druck, Temperatur, pH und Füllstand durchgeführt, die von Gasanalysatoren für die Gaszusammensetzung und die Qualitätsverfolgung ergänzt werden.
Besonders wichtig ist eine gezielte H2S-Messung, um Geräte im Downstream zu schützen, die Reinigungsleistung zu verifizieren sowie Korrosions- und Sicherheitsrisiken zu verringern. Bei der Aufbereitung unterstützt eine einheitliche Biomethanmessung (Durchfluss und Qualität an kritischen Stellen) die effiziente Abtrennung, die Einhaltung der Spezifikation und einen zuverlässigen Transfer bzw. eine zuverlässige Einspeisung. Damit wird das Schwankungen unterliegende Rohbiogas zu einem kontrollierten, verifizierbaren Energieprodukt.
Überblick über den Prozess von der Gaserzeugung durch Vergärung über Entschwefelung, Filtration und Aufbereitung bis zur Biomethaneinspeisung
Überblick über den Prozess von der Vergärung zum Biomethan
Dieses Prozessdiagramm stellt den typischen Prozessablauf einer Biogasanlage dar, in der organische Abfälle in erneuerbare Energie umgewandelt werden. Im Fermenter zersetzen Mikroorganismen die Biomasse unter Sauerstoffabschluss und erzeugen dabei das Rohbiogas, das hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht. Das Gas durchläuft dann die Konditionierungs- und Behandlungsschritte, in denen Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff und Feuchtigkeit entfernt werden, bevor es zu Biomethan aufbereitet wird. Das gereinigte Gas kann für die Wärme- und Stromerzeugung genutzt oder in das Gasnetz eingespeist werden.
Inline-Durchflussmessung in einer Biogasleitung für den Umgang mit feuchten Gasströmen durch genaue, kontinuierliche Überwachung
Durchfluss- und Qualitätsmessung von Biogas am Fermenterauslass
Die Bedingungen, unter denen Biogas aus dem Fermenter austritt, sind von Natur aus nicht stabil. Schwankende Durchflussraten, hohe Feuchtigkeit, Schaum oder Kondensat, die mitgerissen werden, und eine unterschiedliche Gaszusammensetzung erschweren eine genaue Messung. Diese Faktoren können zu Signalabweichungen und unzuverlässigen Daten für die Prozesssteuerung, die Erstellung von Energiebilanzen und gesetzlich vorgeschriebene Berichts- und Meldepflichten führen.
Kontinuierliche, robuste Messungen von Durchfluss und Zusammensetzung des Biogases mit Messgeräten, die für feuchtes, korrosives und Schwankungen unterworfenes Biogas entwickelt wurden, sind daher zwingend erforderlich. Sie stellen eine einheitliche, zuverlässige Datenbasis für einen sicheren Betrieb des Fermenters, vollständige Produktionsbilanzen, auf Energiedaten basierende Effizienzbewertungen und ein kontrolliertes, mit den Vorschriften konformes Abfackeln bereit. Gleichzeitig verringern sich dadurch Unsicherheit, Betriebsrisiken und der Wartungsaufwand.
- Prosonic Flow B 200 wird für die genaue und zuverlässige Messung von feuchtem Biogas und Faulgas eingesetzt, selbst unter wechselnden Prozessbedingungen. Einzigartige Echtzeitanalyse des Methananteils.
- Robuste und zuverlässige Durchflussmessung mit Prosonic Flow G 300 für eine große Auswahl an Gasanwendungen, sogar mit feuchtem Gas und wechselnden Gaseigenschaften und Zusammensetzungen. Für Kompensationen sind Druck- und Temperatursensoren direkt integriert.
Druckmessung im Biogas-Fermenter gewährleistet Sicherheit und Prozessstabilität
Druckmessung in der gesamten Biogas-Behandlungskette
In der Biogas-Behandlungskette reagieren Reinigungsschritte wie Trocknung, Entschwefelung oder Aufbereitung empfindlich auf Verunreinigungen, Kondensat oder Verschmutzung, die zu einer Zunahme von Druckverlusten und schlimmstenfalls zu teilweisen oder vollständigen Blockierungen führen können. Ohne zuverlässige Druckdaten bleiben Störungen oft so lange unbemerkt, bis der Gasdurchfluss eingeschränkt ist oder vorgelagerte Prozesse beeinträchtigt werden.
Die Druckmessung vor und nach jedem Reinigungsschritt liefert einen klaren Hinweis auf die Betriebsbedingungen. Ein stabiler Differenzdruck bestätigt die korrekte Funktion, während anhand von allmählichen oder plötzlichen Druckänderungen frühzeitig Verstopfungen, Filtersättigung oder Kondensatansammlungen erkannt werden können. Dies ermöglicht es, rechtzeitig einzugreifen und einen sicheren, zuverlässigen Betrieb der Biogasanlage zu gewährleisten.
- Kompakter Drucktransmitter Cerabar PMP21 für eine einfache und zeitsparende Installation
- Hochgenaue Druckmessung mit Cerabar PMP51B; der Transmitter kann ferngesteuert werden
Echtzeitüberwachung wichtiger Energieparameter
Energiemessung bei der Abwärmerückgewinnung
In Systemen zur Abwärmerückgewinnung bei KWK-Prozessen (Kraft-Wärme-Kopplung) stellt eine genaue Energiemessung eine Herausforderung dar, denn Durchflussraten weisen Schwankungen auf, Temperaturunterschiede sind oft klein, und die Prozessbedingungen können sich lastabhängig rasch ändern. Eine ungeeignete Durchflussmessung oder schlecht angeordnete Temperatursensoren wirken sich direkt auf die Zuverlässigkeit der berechneten Energiewerte aus.
Ein kombinierter Ansatz mit zuverlässiger Durchflussmessung, präzisen Temperatursensoren für Vor- und Rücklauf und ein integrierter Wärmemengenzähler ermöglichen eine kontinuierliche und konsistente Energieberechnung. Diese Konfiguration liefert transparente Einblicke in die rückgewonnene Wärmeenergie, ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Effizienzverlusten und unterstützt eine zuverlässige Leistungsverifizierung des Systems zur Abwärmerückgewinnung unter realen Betriebsbedingungen.
- Ultraschall-Durchflussmessgerät Prosonic Flow E Heat für ein verbessertes Energiemanagement
- Wärmemengenzähler EngyCal RH33 zur Gewährleistung einer transparenten Überwachung des Energieverbrauchs
- Modularer Temperaturtransmitter iTHERM ModuLine TM131
An der Wand montierter TDLAS-Gasanalysator zur kontinuierlichen, hochselektiven Überwachung der Gaskonzentration in industriellen Prozessen
Aufbereitung von Biogas zu Biomethan
Die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan erfordert stabile und gut kontrollierte Prozessbedingungen trotz Schwankungen im Rohbiogas-Durchfluss, veränderlichen Methan- und CO₂-Konzentrationen und vorhandenen Verunreinigungen wie H₂S, Feuchtigkeit und Siloxanen. Diese Variabilität kann sich negativ auf die Effizienz der Abtrennung, die Qualität des Gasprodukts und die Anlagenverfügbarkeit auswirken, wenn sie nicht früh erkannt und kontrolliert wird.
Eine robuste Lösung stützt sich auf die kontinuierliche Messung wichtiger Prozessvariablen wie Durchfluss, Temperatur und Gaszusammensetzung an kritischen Stellen in der Aufbereitungskette. Zuverlässige Messgeräte versetzen Betreiber in die Lage, den korrekten Betrieb von Aufbereitungseinheiten zu verifizieren, die Qualität des Biomethans innerhalb der Spezifikation zu halten, Störungen oder Verschmutzung in einem frühen Stadium zu erkennen und einen sicheren, effizienten und mit den Vorschriften konformen Betrieb des Aufbereitungsprozesses zu gewährleisten.
- Der TDLAS-Gasanalysator J22 bietet Echtzeit-Qualitätsüberwachung von Biogas und Biomethan und gewährleistet zuverlässige Messungen der Gasqualität im eichpflichtigen Verkehr.
- Der TDLAS-Gasanalysator JT33 bietet eine kontinuierliche Echtzeitmessung von H2S
%20with%20flange%20connections%20for%20accurate%20measurement%20of%20natural%20and%20process%20gas%20-%20PP01.jpg "Produktbild: Ultraschall-Durchflussmessgerät Proline Prosonic Flow G 300 / 9G3B - Höchst robuster Gasspezialist")
