Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Ein SNG (Synthetic Natural Gas) / Propan / Back-Up System besteht aus mehreren wesentlichen Komponenten, die eine zuverlässige Energieversorgung sicherstellen. Erdgedeckte Behälter lagern das Propan oder SNG und sind mit einer Befüll-Leitung sowie einer Übergabestation ausgestattet. Eine Verdampfer-Anlage, die entweder warmwasser- oder elektrisch beheizt ist, überführt das flüssige Propan oder SNG in die Gasphase. Die Gas-/Luft-Mischanlage von LT GASETECHNIK passt das Gasgemisch an die Brennwert-Erzeugung des vorhandenen Erdgases an. Bei kleineren Anlagen bis 5 MW kann ein Pufferbehälter starke Schwankungen in der Gasabnahme ausgleichen. Insgesamt erlaubt der Aufbau die flexible Nutzung von Propan oder SNG, um Erdgas in einem Bereich von 1 bis 100 MW bei Bedarf zu ergänzen oder zu ersetzen.

Die zusätzliche Option Wasserstoff oder grünes LPG beizumischen hat positive Umweltwirkung.

Ein SNG/Propan/Back-Up-System benötigt je nach Größe der Komponenten unterschiedlich viel Platz. Die Behälter, die entweder als Stellplatz oder Domschacht ausgeführt sind, erfordern eine erhebliche Fläche. Die Entladestation für Tanklastzüge oder Schienen, inklusive Füll- und Pendelanschluss, nimmt ebenfalls Platz in Anspruch, abhängig von den Sicherheitsvorschriften und der Infrastruktur. Die Flüssiggasverdampfer und Druckregelstation sind häufig in einem 20-Zoll-Container untergebracht, der auf einem geeigneten Fundament platziert wird. Die Gas-/Luft-Mischanlage, deren Platzbedarf sich nach der Gasmenge und den lokalen Gegebenheiten richtet, kann in einem Feldschrank, Gestell oder 30-Zoll-Container untergebracht sein. Insgesamt sollte bei der Planung großzügig Platz für die Komponenten sowie für Zugang, Wartung und Sicherheitsabstände eingeplant werden, wobei die genaue Fläche individuell geplant werden muss.

Bei der Nutzung eines Flüssiggas-Behälters mit einer Lagerkapazität von ≥ 3 Tonnen ist ein Genehmigungsverfahren gemäß dem Bundesimmissionsschutzgesetz erforderlich. Die Details hierzu sind in der 9. Bundesimmissionsschutz-Verordnung festgelegt. Für einen Behälter mit 29 Tonnen (≥ 9 Tonnen und < 30 Tonnen) ist ein vereinfachtes Verfahren ohne öffentliche Auslegung notwendig. Die TRBS 3146 „Ortsfeste Druckanlagen für Gase“ regeln das Errichten, Aufstellen und Befüllen. Gemäß § 3 BetrSichV und § 6 GefStoffV müssen alle Gefährdungen ermittelt werden, die beim Umgang mit ortsfesten Druckanlagen für Gase auftreten können. Für die Gefährdungsbeurteilung bei Tätigkeiten mit Gasen ist die TRGS 407 relevant.

Für einen Behälter mit 165 Tonnen ist ein förmliches Verfahren mit öffentlicher Auslegung erforderlich. Auch hier gelten die TRBS 3146 „Ortsfeste Druckanlagen für Gase“. Die Genehmigungsdauer hängt von lokalen Gegebenheiten ab und beträgt formal sieben Monate nach Vollständigkeitserklärung, realistisch jedoch mindestens 12 Monate. Bei Änderungsgenehmigungen für bestehende Anlagen liegt der theoretische Wert bei vier bis sechs Monaten, realistisch ebenfalls mindestens 12 Monate. Aufgrund der aktuellen politischen Lage oder spezifischer Gefahrensituationen in manchen Werken kann es zu verkürzten Genehmigungsverfahren kommen.

Es muss geprüft werden, ob durch den zusätzlichen Einsatz von Propan/Flüssiggas Mengenschwellen gemäß der Störfallverordnung überschritten werden, da dies zusätzliche Dokumentations- und Prüfpflichten nach sich ziehen könnte. Die Lagerung von Propan ab 50 Tonnen fällt bereits unter die Störfallverordnung, was bedeutet, dass Anlagen, die bisher keine Störfallanlage waren, dann erstmals unter die Anforderungen der Störfallverordnung fallen, unabhängig von anderen störfallrelevanten Stoffen.

Ohne Pumpe und Verdampfer werden, in Abhängigkeit von Ausführung, Aufstellort und (Außen-) Temperatur nicht die nötigen Eingangsdrücke erzeugt. Üblicher Weise erreicht ein außen aufgestellter Tank ohne Pumpe (bitte fragen Sie den Hersteller nach den anlagenspezifischen Werten) nur 0,75 – 1,5 barg. Für die (Standard-) Gasmischanlage ist aber ein Eingangsdruck von mindestens 4,5 barg erforderlich – kundenspezifische Ausführungen sind möglich.

Mit Flüssiggas durch eine Pumpe in der flüssigen Phase transportiert und beaufschlagte Verdampfer sind für einen maximal zulässigen Druck von 25 bar ausgelegt und sind so ausgerüstet, dass Gas in der flüssigen Phase nicht in das Leitungssystem hinter dem Verdampfer gelangen kann. Hierfür müssen Verdampfer mit einer redundanten Sicherheitseinrichtung ausgerüstet sein.

Damit sind Eingangsdrücke für die Gasmischanlage von 4,5 barg oder mehr zu erzielen.  Die Gasaustrittstemperatur von Verdampfern muss so hoch sein, dass die Kondensation des Gases im nachfolgenden Leitungssystem vermieden wird.

Bei Verdampfern für Flüssiggas ist in der Regel eine Gasaustrittstemperatur zwischen 40 °C und 80 °C üblich. Verdampfer müssen mit einem Druckschalter mit Alarm und gleichzeitiger Heizungsabschaltung sowie einem Sicherheitsventil ausgerüstet sein.

Damit keine Tröpfchen in die Armaturen gelangen und diese schädigen ist, sofern noch eine Strecke bis zum Gasmischer zurückzulegen ist, ist an dieser Strecke eine Begleitheizung vorzusehen. So wird eine Abkühlung und Rückkondensation mit Tröpfchen-Bildung vermieden wird. Am Gasmischer sollten Temperaturen von nicht unter 25°C und von nicht über 60°C anliegen.

Ein Gasmischsystem wird meist benutzt, damit ein Umbau von vorhandenen Brennern vermieden wird und bisherige Einrichtungen unverändert weitergenutzt werden können. Gasmischsysteme werden darüber hinaus genutzt, um genau, automatisiert und sicher Gase zu mischen. Damit wird dann auch die Nutzung zusätzlicher gasförmiger Energiequellen zum Beispiel aus Wasserstoff oder grünem Propan möglich.

Beispiel für Nutzung eines Gasmischsystems mit Propan zur Erzeugung von SNG:

Propan hat einen deutlich höheren Heizwert als Erdgas. Der Heizwert ist die Energie, die bei der Verbrennung eines Kubikmeters Gas (in der Form von Wärme) freigesetzt wird. Der Heizwert für Propan – unterer Heizwert (Hu) – liegt bei 25,48 kWh/m3. Für Erdgas liegt der Heizwert (Hu) für L-Gas bei 8,87, für H-Gas bei 10,475 kWh/m3. Die in den Industrieunternehmen vorhandene Brenner können üblicher Weise daher Propan nicht verarbeiten und müssen zuvor umgerüstet oder ausgetauscht werden. Neben den dafür anfallenden Kosten treten Ausfallzeiten für Abkühlen, Umbau, Aufheizen auf.
Um diesen ggfs. mehrfachen Umbau und die damit verbundenen Ausfälle und Unwägbarkeiten zu vermeiden, kann das Propan auf Erdgasqualität (typischer Weise) mit Luft oder Stickstoff auf den Heizwert des Erdgases zu einem Substitut (SNG – Synthetic Natural Gas) in einer Gasmischanlage abgemischt werden. Um diesen Umbau zu vermeiden, ist der Einsatz eines Gasmischers geeignet und dann wird SNG anstelle von Erdgas in das Werksnetz eingespeist.

Gasmischsysteme haben eine hohe Genauigkeit und werden für die präzise und reproduzierbare Gasmischung eingesetzt. Gase kann man nicht genau mischen indem man z. B. zwei Ventile einstellt. Vielmehr versucht man durch Regeleinfluss den Eigenschaften eines „idealen Gases“ möglichst nahe zu kommen, um die Gesetze der physikalischen Chemie für annähernd ideale Gase zur Erzeugung eines gewünschten Mischungsverhältnisses, verwenden zu können. Und dies soll ebenfalls reproduzierbar erfolgen.

Daraus folgt im Regelfall, dass Drücke und Mengen eines jeden Einzelgases kontrolliert und diese dann erst, unter Verhinderung einer Umfüllung, über ein Verwirbelungselement zusammengeführt werden.

Statische SNG Gasmischer von LT erreichen Genauigkeiten von ±0,5 Vol.% oder besser. Dynamische SNG Gasmischanlagen von LT können Genauigkeiten von bis zu ±0,1% des Sollwertes erreichen. Um letztgenannte Präzision zu gewährleisten, ist eine Gasanalyse mit Kaskadenaufschaltung des Messwertes und eine regelmäßige Kalibrierung unerlässlich. Die Kalibrierung erfolgt in der Regel mit zertifizierten Referenzgasen und speziellen Kalibriergeräten.

Zur Gasgemisch-Erzeugung gibt es verschiedene Typen von Gasmischern – mehr oder weniger automatisiert mit folgenden Techniken:

• Mechanisches Mischventil (veraltet, ungenau, unsicher, manuelle Eingriffe erforderlich dadurch langsamer Start)
• Elektronisches Mischventil (wie vor, nur mit Motor ausgestattet)
• Pneumatische Massendurchfluss-Regler (genau, manuelle Eingriffe erforderlich)
• Massendurchflussregler für kleine Mengen oder Kombination aus Blendenmessung und Regelventilen oder mit Coriolis-Messung für große Mengen (sehr genau, vollautomatische Anpassung, schneller Start)

Gasmischsysteme besitzen entsprechend ihren Aufgaben angepasste Sicherheitsfunktionen bzw. Nutzen. Wie zum Beispiel:

• Mechanische bzw. regelungstechnische Gasrücktrittsicherung, um ein Umfüllen zu verhindern
• Sicherheitsabblaseventil(e) SBV, oder Sicherheitsabsperrventil(e) SAV um durchbauenden Überdruck zu verhindern
• Gasanalyse, um eine unzulässige Gasmischung (z. B. explosionsfähiges Gas in der Leitung) zu verhindern
• Einstellung von Druck- oder Volumen
• Dokumentation der Temperaturen, Gasflüsse, Mischergebnisse
• Automatische Steuerung und Einbindung in übergeordnete Systeme

LT bietet verschiedene, in ihrer Leistung abgestufte, Konzepte für den Ersatz von Erdgasmengen, Gasmischer und Gasmischanlagen.

Wir greifen einerseits auf unser Standardprogramm zurück mit einer Auswahl aus 72 Gasmischer Serienmodellen, um möglichst vielen Interessenten möglichst schnell zu helfen. Andererseits ist ab einer bestimmten Größenklasse die Auslegung einer kundenindividuellen Gasmischanlage unumgänglich. Dies ist aber gleichzeitig mit einem höheren Zeitbedarf für Angebotslegung, Engineering und Fertigung verbunden.

Mehr Informationen zu unseren LT Gasmischern finden Sie hier.

LT GASETECHNIK baut Gasmischanlagen für Wasserstoff seit über 50 Jahren.

Bezogen auf Thermoprozesse kann (Grüner) Wasserstoff in einer Gasmischanlage zu Erdgas oder zu SNG zugemischt werden. Bis zu 20% Wasserstoff im Gasgemisch, manchmal sogar bis zu 30%, sind durch aktuelle Installationen und Thermoprozessanlagen problemlos zu verarbeiten. LT hat auch schon Gasmischanlagen und Gasdosierstrecken mit einem H2-Anteil von bis zu 100% geliefert.

Für Industriebetriebe bedeutet die schrittweise Umstellung auf eine Teil-Versorgung mit Grünem Wasserstoff eine Energieflexibilisierung. Dies ist neben einer zusätzlichen Versorgungssicherheit auch mit einer Möglichkeit zur Preisoptimierung verbunden. Im Sinne dieser Flexibilisierung wäre es vorteilhaft, wenn eine Variabilität zwischen den drei Energieträgern Wasserstoff, Erdgas und Propan, ggfs. Biomethan durch den Industriebetrieb relativ frei gestaltbar wäre. Die Zumischung von Grünem Wasserstoff bedeutet dann zusätzlich die Betrachtung des deutlich anderen Heizwertes von 2,995 kWh/m³ von Wasserstoff, um den Heizwert von Erdgas zu erhalten. Dies kann als Gasgemisch aus Propan/Wasserstoff und Luft oder Stickstoff erreicht werden.

SNG Anlagen für die Erzeugung von Erdgasderivaten werden üblicher Weise erst ab einer Leistung von 5 MW mit der Option „H2 Ready“ ausgeführt. Damit ist dann ein späterer Umbau auf folgende Gasmischung möglich:

Sie erleichtern uns die Arbeit, wenn Sie uns eine Anfrage mit Daten zusammenstellen und per Mail zusenden (SNG@LTGAS.de) . Zumindest die ersten vier Fragen sollten darin beantwortet werden:

1. Wollen Sie nur einen Gasmischer oder eine komplette Lösung mit Tank, Verdampfer, Gasmischanlage?
2. Zu ersetzender Erdgas-Verbrauch pro Monat [Nm³ oder kg] oder Energieverbrauch [kW] (Anschlusswert Ihrer Verbraucher), alternativ Gasverbrauch pro Tag [Nm³ oder kWh] Betriebsweise (24/7?) oder Gasverbrauch pro Woche, zu ersetzender Gasverbrauch in der Spitze [Nm³/h oder kg/h]
3. Unterer Heizwert Ihres Erdgases oder gewünschter Wobbe Index
4. Werks-Netzdruck [barg]
5. Weitere Fragen:
   • Analyse Wobbe-Index gewünscht?
   • Gaswarnanlage bauseits oder durch LT?
   • Gasmischung mit Luft oder mit Stickstoff?
   • Mischung mit Erdgas durch Mengenmessung und Massenregelung Erdgas?
   • Geregelte Beimischung von Wasserstoff?
   • Besonderheiten am Aufstellort?