Methanemissionen sichtbar machen. Visualisation of Methane Emissions.

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1 Methanemissionen sichtbar machen. Visualisation of Methane Emissions.

2 Gaswolken sichtbar machen Erd- und Biogasanlagen schneller auf Leckagen und Methanemissionen überprüfen Die Frage, ob Erd- oder Biogas-Anlagen sicher sind, hängt entscheidend davon ab, ob diese auch dicht sind. Eine große Gefahr geht deshalb von unbekannten und unentdeckten Leckagen in Erd- oder Biogasanlagen aus. Das in diesen Gasen enthaltene Methan kann nicht nur zu einem explosiven Gemisch mit der Umgebungsluft werden, sondern ist auch ein um den Faktor 22 stärkeres Klimagas als CO 2. Undichtigkeiten in gastechnischen Anlagen müssen deshalb schnell und genau erkannt werden, um den sicheren Betrieb der Anlagen zu gewährleisten.

3 Bisher war es sehr aufwändig und vor allem Zeit- und Kostenintensiv Leckagen mit Hilfe herkömmlichen Flamm-Ionisations- oder Halbleiter-Gasdetektoren aufzuspüren. Nun kann die Lecksuche sehr viel schneller vorgenommen werden. Möglich wird dieses durch die GASCAM von Esders, einer mobilen Infrarot-Messeinheit, die in Echtzeit Undichtigkeiten in gastechnischen Anlagen erkennt und dem Messtechniker sofort ein farbiges Bild der austretenden Methanwolke zur Verfügung stellt. Die Entfernung zwischen GASCAM und Messobjekt kann bis zu 200 Metern betragen. Der große Nutzen des Messsystems: Leckagen werden sofort erkannt und die Austrittstelle lokalisiert.

4 Einsatz Bewegte Bilder bringen Klarheit Das Messergebnis mit der Esders GASCAM ist ein Videobild, das durch ein Falschfarbenbild der ausströmenden Gaswolke überlagert wird. So ist die Darstellung dieser Wolke vor jedem Hintergrund möglich. Die Nachweisgrenze ist von der Art des Gasaustrittes und dem Temperaturunterschied des Gases zum Hintergrund abhängig. Ein Gasaustritt an einer frei stehenden Leitung oder an einer Speicheranlage ist aus großer Distanz ebenso schnell zu erkennen wie eine Leckage an einem Fermenter einer Biogasanlage. Zahlreiche Versuche haben inzwischen eindeutig nachgewiesen, dass sehr kleine Undichtigkeiten, - auch an unvermuteten Stellen -, sofort erkannt werden. Auch dort, wo es bisher sehr schwierig war, Methan-Emissionen nach zu weisen, ist dieses nun möglich.

5 Wird an einer sehr komplexen Anlage ein Gasaustritt entdeckt, kann durch eine Messung von einem zweiten Standort aus, die genaue Position festgelegt werden. Das Zeit raubende sukzessive messtechnische Abtasten komplexer Anlagen gehört deshalb der Vergangenheit an. Innerhalb weniger Stunden ist es jetzt möglich, große Areale zu überprüfen und gleichzeitig die Messergebnisse zu interpretieren und zu dokumentieren. Durch mehrmaliges Messen innerhalb einer Sekunde können bewegte Bilder der ausströmenden Gaswolke erstellt werden.

6 Funktion Praxistauglichkeit ist erwiesen Das neue System baut auf ein Focal-Plane-Array auf. Darunter versteht man die Anordnung von lichtsensitiven Detektorelementen, die im infraroten Frequenzband die Charakteristik von Methanemissionen erkennen können. Bei einer Temperatur von nur 59 Kelvin misst das Herzstück der GASCAM den Photonenfluss dieser Wellenlänge. Ein leistungsstarkes Notebook wertet die Daten aus, errechnet ein Falschfarbenbild und überlagert das Videobild, um eine Darstellung der Gaswolke vor einem realen Hintergrund zu erreichen.

7 Mit dem transportablen Gerät ist es dem Nutzer möglich, Methanwolken auf einer Entfernung bis zu 200 Metern in Echtzeit sicher zu erkennen. Zum Lieferumfang gehören außerdem ein Stativ zur optimalen Ausrichtung des optischen Systems und zwei Lithium-Ionen-Akkupacks, die eine Nutzungsdauer von rund sechs Stunden gewährleisten. Funktionstests mit dem ersten tragbaren Prototypen, haben gezeigt, dass die Entwicklungsziele voll und ganz erreicht wurden.

8 Parameter Nachweisgrenze (NECL, typisch rt = 5 K, 50 m Dinstanz) GasCam 80 ppm m Visualisierung Bild Rate (je nach Betriebsmodus) Räumliche Auflösung Bildfeld (Field of View - FOV) Energiequelle Leistungsaufnahme Laufleistung (autark mit Akkupacks) Abmaße Gewicht Videobild überlagert mit Falschfarbenbild 5-30 Hz 128 x 128 Pixel bis 256 x 256 Pixel 100 mrad x 100 mrad; dies entspricht: Distanz 100 m : Bildfeld 10 m x 10 m Distanz 50 m: Bildfeld 5 m x 5 m Distanz 10 m : Bildfeld 1 m x 1 m 2 Stück Lithium-Ionen Akkupacks 90 W ca. 6 Std. Betriebstemperatur 0-40 C 380 x 243 x 200 mm GasCam: ca. 12 kg Gesamtsystem: < 30 kg Entwicklungspartner: EON, Fluxys SA, Gasunie, N.V. Niederlandse, SnamRete Gas S.p.A., Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Esders GmbH Hammer-Tannen-Str. 26 D Haselünne / Germany Telefon: +49 (0) 5961 / Telefax: +49 (0) 5961 /

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