DVGW G 262 Einsatz von Gasen aus erneuerbaren Quellen in der öffentlichen Gasversorgung

Die vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) erarbeitete Norm „DVGW G 262 Einsatz von Gasen aus regenerativen Quellen in der öffentlichen Gasversorgung“ beschreibt die Anforderungen an die öffentliche Bereitstellung von Gasen aus regenerativen Quellen. Diese Norm beinhaltet ein Verfahren, das die Qualität der ins Netz eingespeisten erneuerbaren Gase bestimmt. Dieser Standard erlaubt derzeit in Deutschland eine maximale Wasserstoffkonzentration von nur 10 Prozent.

Regenerationsgas ist ein Teil des getrockneten Gases, das auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird, nachdem es das Regenerationsbett passiert und desorbiertes Wasser aufgenommen hat. Die Quelle dieses Gases hängt von den Anlagenanforderungen und der Verfügbarkeit eines geeigneten Gasflusses ab. Das Regenerationsgas muss trocken sein, wenn ein niedriger Feuchtigkeitsgehalt des Abwassers (im Bereich von 0,1 ppm) erforderlich ist.

In den letzten Jahren hat die Forschung zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades deutlich zugenommen. Ein höherer thermischer Wirkungsgrad senkt den Brennstoffverbrauch und damit die Betriebskosten, was wiederum die Abgasemissionen (wie Kohlendioxid, Stickoxide und Stickstoffdioxid) in die Umwelt reduziert. Daher werden intensive Forschungsarbeiten durchgeführt, um den thermischen Wirkungsgrad der Wärmekraftwerke in Gas- und Dampfturbinenkreisläufen zu verbessern. Verschiedene Methoden werden eingesetzt, um den thermischen Wirkungsgrad dieser Kreisläufe zu steigern. Die Zwischenüberhitzung ist ein solches Verfahren. Auch die Regeneration wird zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades sowohl einfacher Gas- als auch Dampfturbinenkreisläufe genutzt.

Regenerativ ist ein thermischer Prozess, der die Restwärmeenergie der Abgase der Gasturbine nutzt. Dies kann durch den Wärmeaustausch zwischen den heißen Abgasen der Gasturbine und der komprimierten Luft des Kompressors mithilfe des Rohrbündelwärmetauschers erfolgen.

Der regenerative Zyklus, bei dem das Abgas in einem Wärmetauscher (Regenerator) verwendet wird, um die Kompressorabluft vor dem Eintritt in die Brennkammer vorzuwärmen, und der kombinierte Zyklus, bei dem das Abgas in einem Abhitzedampferzeuger zur Produktion verwendet wird Dampf zur Anlagennutzung oder als Expansionsflüssigkeit ist die Dampfturbine.

Der regenerative Kreislauf ist eine weit verbreitete Methode und unabhängig vom Temperaturbereich. Im regenerativen Zyklus wird zwischen der Pumpe und dem Verdampfer ein Regenerator eingefügt, um die Abwärme des gasförmigen Niederdruckkühlmittels am Turbinenausgang wiederzuverwenden. Somit steigt die Kältemitteltemperatur am Verdampfereintritt und die Temperatur am Kondensatoreintritt sinkt, was die Wärmeübertragungstemperaturunterschiede zwischen Verdampfer und Kondensator verringern und von deren thermischer Kopplung profitieren kann.

Mit der Veröffentlichung der G 260 wurde die DVGW-Norm G 262, die die Qualität der ins Netz eingespeisten erneuerbaren Gase festlegt, zurückgezogen. Nutzer müssen jedoch weiterhin die deutschen Gasnetzzugangsvorschriften einhalten. Diese Verordnung verlangt, dass Biogas, das rechtmäßig Wasserstoff aus regenerativen Quellen enthält, am Einspeisepunkt und bei der Einspeisung die in den Normen DVGW G 260 und DBGW G 262 festgelegten Bedingungen einhält. Daher müssen auch die bisher ins Netz eingespeisten regenerativen Gase diesen Standards entsprechen.

Die Anforderungen an die Qualität von Brenngasen der öffentlichen Gasversorgung sind in der DVGW-Norm G 260 festgelegt.

Nach der Norm DIN EN 51624 sind 2 Prozent Wasserstoff im Erdgasnetz toleriert. Aufgrund der Gefahr der Wasserstoffversprödung von Erdgastanks in Pkw kann das Mischungsverhältnis nicht erhöht werden. In den DVGW-Normen (u.a. G 262) sind die Regelungen für den Einsatz von Gasen aus regenerativen Quellen in der öffentlichen Gasversorgung festgelegt. Diese Regelungen betreffen unterschiedliche Anwendungsbedingungen. Daher begrenzen Hersteller die Mischgrenze von Wasserstoff für Gasturbinen auf 5 Volumenprozent, in manchen Fällen sogar 1 Volumenprozent. Andere Regelungen der G 262-Norm besagen, dass nur Höhlenspeicher für die Speicherung von Wasserstoff geeignet sind. Enthält das Gemisch nicht mehr als 1 Volumenprozent Wasserstoff, können alle Speicher genutzt werden. Darüber hinaus wird in den Sommermonaten mit einem geringeren Ertrag gerechnet. Dadurch ist eine Vermischung von Wasserstoff und Erdgas nur eingeschränkt möglich, so dass höhere Wasserstoffkonzentrationen auftreten können. Laut DVGW-Regelwerk ist im Erdgasnetz eine Wasserstoffkonzentration von bis zu 10 Volumenprozent zulässig, vorgesehen sind bis zu 20 Volumenprozent.

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