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Gas-Anwendungen
MWM stellt Aggregate für unterschiedliche Gasarten her. Diese Gase kommen jeweils bei verschiedenen Anwendungen wie beispielsweise der gekoppelten Energieerzeugung zum Einsatz.
Die Gasarten lassen sich in drei Kategorien unterteilen:
Erdgase und erdgasähnliche Gase
Erdgas ist ein zum größten Teil aus Methan bestehendes Naturgas. Es wird aus unterirdischen Lagerstätten, meistens zusammen mit Erdöl, gewonnen und weißt je nach Zusammensetzung einen Methangehalt von ca. 80 bis 99 Prozent auf. Weitere Bestandteile sind Ethan, Propan, Butan und Ethen sowie Kohlendioxid und Stickstoff. Je nach Zusammensetzung schwankt der verwertbare Heizwert zwischen 9,5 und 10,5 kWh/Nm³ und eignet sich daher ideal als Brennstoff für Gasmotoren.
Abb. Gasverbrennung
Erdgas ist heute einer der wichtigsten Energieträger. Die Nachfrage steigt stetig, die Vorräte an den fossilen Ressourcen werden immer wertvoller. Steigende Erdgaspreise und nachhaltiger Umweltschutz erfordern höchste Effizienz bei der energetischen Umwandlung in Strom, Wärme und Kälte. Mit Erdgas werden heute hocheffiziente Anlagen zur Stromproduktion und Kraft-Wärme-Kopplung betrieben.
Grubengas
Als Grubengas werden Gase bezeichnet, die während des Bergbaus aus Kohleflözen freigesetzt werden. Man unterscheidet vier Arten von Grubengas: aus unberührten Kohleflözen (Coal Bed Methane), aus aktiven Bergwerken (Coal Mine Methane), aus stillgelegten Bergwerken (Abandonend Mine Methane) und Schwachgas aus der Minenabsaugung (Ventilation Air Methane). Die Gase CBM, CMM und AMM eignen sich aufgrund des hohen Methananteils von 30 bis 95 Prozent zur Nutzung in Gasmotoren. Das VAM hat lediglich einen CH4-Gehalt von 0,2 bis 1,5 Prozent und kann daher nicht zur Energieerzeugung in Gasmotoren eingesetzt werden.
Durch die Verwendung von Grubengas mit Methangehalten bis zu 30 Prozent kann das umweltschädliche Methan, welches ansonsten frei in die Atmosphäre gelangt, in nutzbare Energie umgewandelt werden. Die Verwendung von Grubengas in einem Gasmotor hat doppelt Vorteile: Zum einen wird Methan bei der Verbrennung von Kohlendioxid umgewandelt, welches bis zu 25-mal weniger schädlich für die Umwelt ist. Zum anderen wird bis zu 90 Prozent der im Methan gebundnen Energie in Strom und Wärme umgewandelt.
Abb. Beispielhafte Nutzung von Grubengas
Erdölbegleitgas
Erdölbegleitgas ist ähnlich wie Erdgas ein Naturgas das bei der Förderung von Erdöl anfällt. Bei einer Tonne Erdöl kann man bis zu 800m³ Erdölbegleitgas aus den Lagerstätten gewinnen. Das Gas setzt sich zum Großteil aus Methan und anderen Kohlenwasserstoffen bis zu Hexan oder noch höheren Bindungen und Wasserstoff zusammen. Die für die Verbrennung entscheidende Klopffestigkeit schwankt zwischen Methanzahl 25 und 95.
Erdölbegleitgas kann mit MWM Aggregaten angewendet werden. Durch den hohen Anteil an flüssigen Kohlenwasserstoffen unterliegt das Gas extremen Schwankungen im Brennverhalten. MWM bietet Lösungen zur optimalen Aufbereitung und sicheren Nutzung dieses Gases, welches sonst ungenutzt an Fackelstationen verbrannt würde.
Nicht zuletzt zählt Schiefergas zu den erdgasähnlichen Gasarten mit gleichen Eigenschaften und keinen zusätzlichen Herausforderungen in der Anwendung.
Biogas
Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen und Biogasanlagen
Biogas entsteht aus der anaeroben Vergärung organischen Materials in einem Fermenter. Dieses Gas weist einen Methananteil CH4 von 45 bis 70 Prozent auf. Bei der Verbrennung fällt nur so viel CO2 an, wie die Substrate während ihres Wachstums aufgenommen haben. Strom aus Biogas verhindert Emissionen, die andernfalls von fossilen Energieträgern freigesetzt werden würden.
Abb. Typische Nutzung von Biogas in einem BHKW
MWM bietet speziell auf Biogas abgestimmte Aggregate, Komplettanlagen sowie Container an. Diese erzielen in verschiedenen Leistungssegmenten höchste Wirkungsgrade. Dabei werden auch die notwendigen Systemkomponenten zur Gasaufbereitung und -reinigung von MWM bereitgestellt.
Deponiegas
Bei Deponiegas handelt es sich um ein Gas aus der anaeroben und stabilen Methanphase, bestehend aus 35 bis 60 Prozent Methan und 20 bis 45 Prozent Kohlendioxid. Die Gaszusammensetzung ändert sich im Verlauf der Jahre (CH4-Gehalt nimmt ab). MWM erreicht bei der Gasaufbereitung Aufbereitung von Gas das Entfernen der im Gas vorhandenen siliziumorganischen Verbindungen. Durch das Auffangen des aus den Deponien entweichenden Methans (CH4), dessen Entweichen in die Atmosphäre den Treibhauseffekt fördert, trägt MWM zum Schutz der Umwelt bei. Methan hat ein bis zu 25-mal höheres Treibhauspotential als Kohlendioxid.
Abb. Umweltschonende Nutzung von Deponiegasen
Klärgas
Klärgas hat einen Heizwert von zwischen 6 und 6,4 kWh/m³ sowie einen aufgrund seiner organischen Einsatzstoffe schwankenden Methangehalt. Die bei der Stromerzeugung erzeugte Wärme wird als Prozesswärme im Klärwerk verwendet und spart damit zusätzliche Energiekosten.
Abb. Beispielhafte Nutzung von Klärgas zur Stromerzeugung
Wasserstoffhaltige Gase
Wasserstoffhaltige Gase sind Gase wie Kokereigas, Grubengas, oder Gase aus Biomassevergasung.
Ihren Namen verdanken sie dem schwankenden Anteil an Wasserstoff sowie dem relativ niedrigen Anteil an Methan (CH4). Daher werden je nach Gaszusammensetzung unterschiedliche Motorkonfigurationen der MWM benötigt, um die jeweils beste Leistung und Effizienz hervorzurufen. Der Wasserstoffanteil steht dabei für ein hohes Potenzial zur Selbstentzündung. Darum sind spezielle Sicherheitseinrichtungen notwendig, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
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