Einspeisung von Biogas in ein Erdgasnetz Qualitätserfordernisse aus der Sicht eines Gasnetzbetreibers

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1 Einspeisung von Biogas in ein Erdgasnetz Qualitätserfordernisse aus der Sicht eines Gasnetzbetreibers Ing. Christian Gikopoulos

2 Rechtliche Rahmenbedingungen Gaswirtschaftsgesetz : Energieiberalisierungsgesetz (Bgbl.121/ 2000; Artikel 1 - GWG) Novelle (Bgbl. 148/ 2002) Allgemeine Netzbedingungen Sonstige Marktregeln Gas Kapitel 6 (E - Control, Version 2 - Juli 2003) ÖVGW Richtlinie G31 Gasbeschaffenheit (Stand Mai 2001)

3 Biogaseigenschaften Biogas Erdgas Einheit Methangehalt % oberer Heizwert 27,6 39,9 MJ / m N 3 unterer Heizwert 24,5 35,8 MJ / m N 3 Dichte 1,15 0,73 kg / m N 3 Zündgrenzen 7, Vol.-% Gas in Luft

4 Biogasaufbereitung Entschwefelung und Gastrocknung Biologische Entschwefelung (O 2 - Einbringung) Chemische Entschwefelung (Eisenoxid oder -hydroxid - Einbringung) Physikalische Entschwefelung (Druckgaswäsche) Trocknung durch Abkühlung (bei 1-5 C) Trocknung mittels Adsorptionsmittel (Silica - Gel,Al-oxid) Trocknung mittels Absorbtion (Glykol, hygroskopische Salze)

5 Biogasaufbereitung Methananreicherung Druckwechseladsorption mit Kohlenstoffmolekularsieb Gaswäsche physikalische Verfahren (Druckgaswäsche) chemische Verfahren (Monoethanolamin-Wäsche) Gastrennung mit Membranen Kryogene Gastrennung

6 Netzebenen Netzebene 1 - Fernleitungen (bis 70 bar, geregelt durch RZF) Netzebene 2 - Verteilerleitungen mit einem Druck >6bar (bis 70 bar, geregelt durch NB) Netzebene 3 - Verteilerleitungen mit einem Druck <6bar (geregelt durch NB)

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8 Biogaspotential in der Steiermark Nutzbares Energiepotential für die Biogasproduktion MWh Erdgasverbrauch in der Steiermark MWh ca. 5% des Erdgases könnten durch Biogas substituiert werden

9 Gewichtete Erdgasqualität im Netz der STGW Jän Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jän Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov KJ/Nm³

10 Erdgasqualität an einem Einspeisepunkt MR K MR K. 6-2% G Jän Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jän Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov KJ/Nm³

11 Theoretisches Einspeisepotential von Biogas ohne Methananreicherung Annahme: Brennwert vom Erdgas -10,9 kwh/nm³ Brennwert vom Biogas - 7,2 kwh/nm³ (65% CH 4 und 35% CO 2 ) Ergebnis: bei Einhaltung der G 31 Kriterien- Brennwert von 10,7 kwh/nm³ 6,7% Biogasanteil im Erdgasnetz (CO 2 -Anteil von 2,35%) bei Einhaltung der G 31 Kriterien-CO2-Anteil von < 2% 5,7% Biogasanteil im Erdgasnetz

12 Was ist für die Biogaseinspeisung in ein Erdgasnetz zu beachten? Ist ein Erdgasnetz in der unmittelbaren Nähe? Welcher Netzebene gehört es an? Mit welchem durchschnittlichen Druck und welchen Druckschwankungen ist zu rechnen? Wie sieht das Lastprofil des Netzes aus? {Welche Restkapazität (Volumen) hat das Leitungsnetz?}

13 Warum Biogas in ein Erdgasnetz einspeisen? Bereitstellung von Biogas für KWK - wo Wärmeauskopplung möglich Bereitstellung eines CO 2 -neutralen Gasanteiles der Industrie Nutzung von Biogas als Kraftstoff

14 Danke für Ihre Aufmerksamkeit

15 Gaswirtschaftsgesetzgesetz 1a - Umsetzung der Erdgasbinnenmarktrichtlinie (Richtlinie 98/30/EG) 3 - allgemeine Ziele 5 - Grundsätze beim Betrieb von Erdgasunternehmen 24 Abs.1 Z.10 - Pflichten der Verteilerunternehmen 25 Abs.3 Z.4 - Allgemeine Verteilernetzbedingungen 41a - Netzzugangsberechtigte

16 ÖVGW Richtlinie G 31 Brenntechnische Kenndaten Bezeichnung Kurzzeichen Einheit Wert Wobbe-Index Ws KWh/m³ 13,3 bis 15,7 Brennwert Hs KWh/m³ 10,7 bis 12,8 Relative Dichte d 0,55 bis 0,65 Bezeichnung Einheit Grenzwert KW: Kondensationspunkt C max. 0 beim Betriebsdruck Wasser: Taupunkt C max. 8 bei einem p von 40 bar Sauerstoff % Mol-Anteil <= 0,5 Kohlendioxid % Mol-Anteil <= 2,0 Stickstoff % Mol-Anteil <= 5,0 Wasserstoff % Mol-Anteil <= 4,0 Gesamtschwefel mg S/m³ in Störfällen kurzzeitig <= 150 im Jahresmittel <= 30 auf Dauer <= 10 Mercaptanschwefel mg S/m³ <= 6,0 Schwefelwasserstoff mg/m³ <= 5,0 Kolenstoffoxidsulfid mg/m³ <= 5,0 Halogenverbindungen mg/m³ 0 Ammoniak technisch frei Fest- und Flüssigbestandteile technisch frei Andere Bestandteile, welche die Betriebssicherheit und den Bestand des Netzes gefährden, dürfen nicht enthalten sein.

17 Biogaspotential der Steiermark Wärme [MWh] Strom [MWh] Gesamt Energie [MWh] Viehaltung (Gülle, Mist, etc.) Schlachtung Kläranlagenpotential Biomüll Stilllegungsflächen Summe

18 Biogaspotential Steiermark grafisch Stilllegungsfläch en; ; 48% Viehaltung (Gülle, Mist, etc.); ; 44% Biomüll; ; 4% Schlachtung; 1.683; 0% Kläranlagenpote ntial; ; 4%

19 Treibhausgasemissionen 1990 bis 2001

20 Biogas als Kraftstoff Im Weißbuch der Europäischen Kommission zur europäischen Verkehrspolitik wird gefordert, bis zum Jahr % der herkömmlichen Kraftstoffe durch alternative Kraftstoffe zu ersetzen.