Description: Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Biogasanlagen bilden einen wichtigen Baustein einer umweltfreundlichen und zukunftorientierten Energieversorgung. Ein Rohstoff für die Biogasgewinnung, organischer Abfall, in großen Mengen günstig verfügbar, speziell angebaute energiereiche Pflanzen werden aber auch eingesetzt. Dadurch gelangt nur soviel CO2 in die Atmosphäre, wie dieser vorher durch Pflanzen entzogen wurde. Biogas besteht zu fast 100 Vol. Prozent aus einem Methan/Kohlendioxid-Gemisch; Methan ist der Energieträger, Kohlendioxid ein nutzloses Begleitgas. Ziel ist ein möglichst hoher Methangehalt und dafür wird eine zuverlässige und robuste Online-Gasanalyse benötigt. Die Analyse umfasst die Gase Methan, Kohlendioxid, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff. Die Methankonzentration sollte mindestens 60 Vol. Prozent betragen, die des Kohlendioxids 40 Vol. Prozent nicht überschreiten. Schwefelwasserstoff entsteht als Störgas bei der Vergärung schwefelhaltiger Fermente, wie z.B. von Gülle. Da es die Blockheizkraftwerke schädigt, muss seine Konzentration begrenzt werden. Dafür wird kontinuierlich ein geringe Menge Luft in den Fermenter gepumpt. Den Sauerstoff nutzen Mikroorganismen zum Abbau des H2S. Sauerstoff dagegen den Gärprozess, seine Konzentration muss überwacht und gering gehalten werden. Die zur Zeit angebotene Messtechnik stammt hauptsächlich von Firmen, die Geräte für die chemische und petrochemische Industrie herstellen. Bei diesen Anwendungen sind bestimmet Kriterien mit aufwendigen Zulassungsverfahren und teuren Ausstattungen gefordert, so dass die sich daraus ergebenen hohen Gerätepreise einen breiten Einsatz in der Biogastechnologie verhindern. Ziel des Projektes war es, geeignete Messverfahren und Komponenten auszuwählen um die geforderten Eigenschaften Zuverlässigkeit, geringer Preis und robuster Aufbau zu erreichen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die entscheidende Senkung der Herstellkosten wurde erreicht, indem die Konzentrationen der Gase Methan und Kohlendioxid nicht, wie allgemein üblich, mit zwei teuren Infrarotmesssystemen bestimmt werden, sondern deren Mischungsverhältnis mit einem sehr preisgünstigen Wärmeleitfähigkeitssensor. Diese Lösung ist möglich, weil Biogas zu ca. 99 Vol. Prozent aus diesen beiden Gasen besteht und damit quasi ein binäres Gemisch darstellt. Sauerstoff, der sich in der Startphase des Gärprozesses im Fermenter befindet, wird vom Sauerstoffsensor gemessen und bei der Auswertung des Wärmeleitfähigkeitssensors berücksichtigt. Der Schwefelwasserstoffsensor kann nicht für Dauermessungen eingesetzt werden, daher wird nur periodisch, in einem Abstand von ca. 30 Minuten gemessen. Nach jeder Messung werden die Sensoren mit Luft gespült. Eine bakterizide Beschichtung der Sensorkammer sowie die Verwendung bakterizider Filter verhindert die Verseuchung der Messeinrichtung durch Mikroorganismen, die vom Biogas mitgerissen werden. ...
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Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Antimikrobielle Substanz ? Biogas ? Gülle ? Methangehalt ? CO2-Konzentration ? Blockheizkraftwerk ? Messgerät ? Schwefelgehalt ? Schwefelwasserstoff ? Biogasanlage ? Erdgasförderung ? Gasanalyse ? Messeinrichtung ? Sauerstoff ? Sensor ? Vergärung ? Bioreaktor ? Energieträger ? Energieversorgung ? Fermentation ? Filter ? Gasgemisch ? Kohlendioxid ? Messtechnik ? Methan ? Petrochemische Industrie ? Verfahrensparameter ? Beschichtung ? Qualitätsmanagement ? Organischer Abfall ? Pflanze ? Biologischer Abbau ? Rohstoff ? Analyseverfahren ? Sauerstoffgehalt ? Filtration ? Stoffgemisch ? Technische Überwachung ? Verfahrenstechnik ? Zulassungsverfahren ? Mikroorganismen ? Messdaten ? Biogaserzeugung ? Energietechnik ? Messverfahren ? Atmosphäre ? GreenTech ? Effizienzsteigerung ? Verseuchung ? Eignungsfeststellung ? On-Line-Betrieb ? Zuverlässigkeit ? Enzym ? Investitionskosten ? Analysengerät ? Kontinuierliches Verfahren ? Messgenauigkeit ? Nachweisbarkeit ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2001-08-01 - 2002-01-31
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