Das Projekt "Gasnetze der Zukunft - Studie zu den Auswirkungen der Biogaseinspeisung in das Erdgasnetz auf den Netzbetrieb und Endverbraucher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BALANCE VNG Bioenergie GmbH durchgeführt. Ziel der Studie ist die Untersuchung der Auswirkungen der Biogaseinspeisung in das Erdgasnetz auf den Netzbetrieb und Endverbraucher. Im Zuge der Novellierung von Gasnetzzugangsverordnung (GnZV) und des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) ist mit einer verstärkten Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz zu rechnen. Die prognostizierte Entwicklung des Einspeiseaufkommens wird erhebliche wirtschaftliche und technische Auswirkungen auf den Betrieb der Gasnetze, auf die Gasqualität und auf die Technik der Gasaufbereitung haben. Im Rahmen der angestrebten Untersuchung sollen hier qualitativ und quantitativ sowohl generelle Entwicklungstendenzen aufgezeigt als auch charakteristische Anwendungsfälle in verschiedenen Netzebenen und Netzstrukturen untersucht werden. Hauptschritte:1 Grundlagen 2 Gaskompatibilität, Abrechnungssicherheit 3 Qualitätsanforderungen aus Gaskundensicht 4 Auswirkungen auf den Netzbetrieb 5 Optimierung der Biogasaufbereitung und Biogaseinspeisung ' Technologien und Kosten6 Zusammenfassung. Die Anlagen 'Vorhabensbeschreibung' und 'Balkenplan' enthalten eine detaillierte Beschreibung der Arbeitsplanung. Die Ergebnisse der Untersuchung werden dem BMU zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "Formaldehyd in Abgasen von Verbrennungsmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wissenschaftlich-Technisches Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung Roßlau gGmbH durchgeführt. Die in einem Gasmotor entstehenden Emissionen insbesondere NOx, CO, SO2, Partikeln, Formaldehyd und Methanschlupf sind abhängig von den Energieträgern (Gasinhaltsstoffen und Zündölanteil), der gewählten Motorentechnik (z. B. Zündstrahlmotor, Ottogasmotor), der Abstimmung der Motoren auf zum Teil wechselnde Gasqualitäten und vom Wartungszustand der Motoren. In der Vergangenheit war es die Regel, dass für Biogasanlagen umgebaute Dieselmotoren eingesetzt wurden, die zwar mit Biogas liefen, aber nicht an die besonderen Bedürfnisse der Biogasverbrennung angepasst wurden. Diese führt dazu, dass Grenzwerte der TA-Luft oft nicht eingehalten werden können und Motoren dem Dauerbetrieb nicht Stand halten. Im Besonderen werden die Grenzwerte für Formaldehyd oft überschritten. Mit Hilfe der Untersuchungsergebnisse ist es möglich, sowohl Ottogas- als auch Zündstrahlmotoren an den Betrieb mit Biogasen unterschiedlicher Qualität anzupassen. Die erstellten Schadstoffkennfelder gestatten es, unter Einhaltung der relevanten Grenzwerte, im Besonderen NOx, je nach Ausgangszustand der Motoren, eine Verbesserung des Schadstoffverhaltens, besonders für Formaldehyd, zu erzielen. Durch die Einhaltung der Schadstoffgrenzwerte nach TA-Luft kann auf die Anschaffung einer teuren Abgasnachbehandlungsanlage verzichtet werden. Die dafür notwendigen Anlagen mit ausreichender Standzeit befinden sich derzeit noch in der Entwicklung.
Das Projekt "Optimierung der Verbrennung spezieller Gasarten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wissenschaftlich-Technisches Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung Roßlau gGmbH durchgeführt. BHKW-Betreiber von Anlagen mit Otto-Gasmotoren klagen oft über zu niedrige Wirkungsgrade aufgrund schlechter Verbrennung bei Betrieb mit Erdgas, Bio-, Klär- Gruben- und Deponiegasen. Bei stark schwankender Gasqualität entstehen kritische Betriebszustände mit klopfender Verbrennung, Zündaussetzern und nachfolgenden Motorschäden. In den meisten Fällen erfolgt im Falle einer CH4-Änderung eine Korrektur der Lambda-Regelung. Diese verändert z. B. das Gemisch in Richtung fett, wenn der CH4-Gehalt im Biogas abnimmt. Da der Zündzeitpunkt aber in diesem Falle gleich bleibt, fällt der Innenwirkungsgrad des Motors ab. Sehr krass tritt dieser Umstand im Teillastbereich auf. Zur Beseitigung dieses Nachteils wurden Untersuchungen an einem 1-Zylinder-Versuchsmotor FM16 mit offenem Brennraum und Vorkammerzündkerze bei pe=16 bar und n=1000 U/min gemacht, wobei Lambda- und Zündzeitpunktverstellungen bei Veränderungen der Gasqualität untersucht wurden. In Etappen erfolgten die Arbeitsschritte Simulationen des Motorarbeitsprozesses, Bestimmung der CO2-Anteile und Abgasrückführraten, Aufbau der Versuchsanlage, Versuchsdurchführung und Auswertung der Versuche. Es wurden die Betriebsfenster für die Laststufen Pe/Pen=0,5/0,75 und 1,0 bei konstanter Motordrehzahl und Änderung von Lambda und Zündzeitpunkt für verschiedene Biogaszusammensetzungen aufgezeichnet. Als Grundlage für eine optimale Regelung bzw. zur Verwirklichung möglichst hoher Innenwirkungsgrade wurde eine Formel entwickelt, nach welcher Lambda und Zündzeitpunkt in Abhängigkeit vom Methangehalt des Brenngases bestimmt werden. Voraussetzung dafür ist eine ständige Methangehaltbestimmung. Die Effektivität der Anlagen wird dlamit erhöht.