Pipelines (Bauingenieurwesen)

Nenne drei Erdgasqualitäten (Arten) die in Deutschland gehandelt werden.

- Nordsee-Erdgas

- Russisches Erdgas

- Holland-Erdgas

Was ist Fracking?

Nenne zwei Nachteile bzw. negative Folgen des Frackings.

Beim Fracking wird mit sehr hohem Druck eine Flüssigkeit in die gasführende Gesteinsschicht gepresst, die dann zerbricht und das darin enthaltene Gas freilässt.

Diese Technik wird seit Jahrzehnten auch in Deutschland angewendet, ist allerdings in jüngerer Zeit in die Kritik geraten. Gegner befürchten Schäden insbesondere im Grundwasser / Trinkwasserbereich durch Inhaltsstoffe in der eingesetzten Frack – Flüssigkeit. Fracking steht auch im Verdacht lokale Erdbeben auslösen zu können.

In welche Netzarten wird das Gasnetz unterteilt?

• Niederdrucknetze (Ortsnetze) mit einem Betriebsdruck <= 100 mbar
• Mitteldrucknetze (Ortsnetze und Verteilungsnetze mit lokalem Charakter)
  • 0,1 bar < Betriebsdruck <=1 bar
• Hochdrucknetze (regionale Verteilungsnetze und Ferngastransport)
  • 1 bar < Betriebsdruck <= 100 bar

Ab welcher Länge einer Pipeline für Gas ist es wirtschaftlicher einen Transport per Schiff zu nutzen?

ca. 6000 km

Was bedeutet "reales Gas" bzw. "ideales Gas" und wo sind die Unterschiede?

Reales Gas:

• Gute Abbildung der Wirklichkeit des Gases
• Berücksichtigung, dass das Gas aus Molekülen und Atomen besteht die ein Volumen haben
• Wechselwirkung der Teilchen untereinander möglich (Van-der-Waals-Kraft)
• Gase haben unterschiedliche molare Normvolumen Vmn

Ideales Gas:

• besitzen kein Volumen
• keine Wechselwirkung
• Gase haben alle ein molares Normvolumen von Vmn = 22,4 m³/kmol

Nenne die 5 Hauptkomponenten eines Gastransportsystems

• Transportleitungen
• Verdichterstationen
• Erdgasspeicheranlagen
• Gasmischanlagen (zur Änderung der Gasqualität)
• Gasdruckregel- und Gasmessanlagen

Was ist der Unterschied zwischen einem raumbeständigen und einem raumveränderlichen Gastransport?

In welchem Netz ist welche dieser Arten anzutreffen?

Raumbeständiger Gastransport

• Kompressibilität des Gases kann mit ausreichender Genauigkeit vernachlässigt werden (Dichte ρ und Strömungsgeschwindigkeit c sind annähernd konstant
• Niederdrucknetz

Raumveränderlicher Gastransport

• Wegen der Dichteänderung stellt sich eine veränderliche Strömungsgeschwindigkeit c und ein nicht linearer Druckabfall ∆p über der Rohrleitungslänge ein ⇒sog. expandierende Fortleitung
• Mittel- und Hochdrucknetze

Welche zwei Verfahren der Gasspeicherung werden in Deutschland vorrangig angewandt?

• Kavernenspeicher
  • Einlagerung in Salzstöcken durch kontrolliertes "Aussolen" des Salzes
  • Zur Absicherung des Bohrloches werden Stahlrohre und Rohrtouren eingebaut und zementiert
• Porenspeicher
  • Mikrometergroße Porenräume in Sedimentgesteinen

Was bedeuten die Begriffe "Arbeitsgas" und "Kissengas"?

Kissengas:

Das Kissengas ist das Gasvolumen, welches beim minimalen Kaverneninnendruck
in der Kaverne verbleibt. Dieses Gaspolster bleibt also während der gesamten Betriebszeit in der Kaverne.

Arbeitsgas:

Der Speicherbetrieb erfolgt mit dem Arbeitsgasvolumen.

Was verstehen Sie unter dem Begriff "Konditionierung"?

Die Anpassung eines Gases an geforderte Qualitäten durch Beimischung (von z.B. Luft oder Stickstoff) heißt Konditionierung.

Was bedeuten die Begriffe "L-Gas" und "H-Gas" und was ist der Unterschied zwischen den beiden?

H-Gas hat einen höheren Methan- und somit Energiegehalt als L-Gas

(High) Hoch-Kaloriges-Gas (~13-16 kWh/m³)

(Low) Niedrig-Kaloriges-Gas (~10-13 kWh/m³)

Nennen Sie stichpunktartig die Bestandteile einer Gasdruckregel und -messanlage.

Welche Störungsgrößen beeinflussen den Betrieb der Anlage?

• Abscheideranlage
• Gasmessanlage
• Vorwärmanlage
• Gasdruckregelung
• Sicherheitseinrichtungen (SAV, SBV)
• Absperrarmaturen

Störungsgrößen:

• der Eingangsdruck
• der Gasvolumenfluss

Was ist der Joule-Thompson-Effekt?

Die Temperaturabnahme eines Gases bei Druckreduzierung.

Warum ist das Vorwärmen eines Gases vor einer Druckminderung wichtig?

Andernfalls könnten folgende unerwünschte Effekte auftreten, die es zu vermeiden gilt:

• Gashydratbildung
• Kondensatabscheidung
• Vereisung

Was verstehen Sie unter einer Gashydratbildung?

Gashydrate sind die physikalische Bindung zwischen den Kohlenwasserstoffen des
Erdgases – vornehmlich des Methans - und Wasser zu einer festen, kompakten, kristallinen Verbindung. Unter Umweltbedingungen löst sich das Methan und ist entzündbar. Tritt Gashydrat in einer Gasversorgungsanlage auf, so kommt es in den Gas führenden Anlagen innerhalb kürzester Zeit zu einer Querschnittsverengung bis zur vollständigen Durchflussblockade.

Was bedeutet "volumetrische Abrechnung" und "thermische Abrechnung"?

Wird das Volumen des transportierten Erdgases gemessen, so spricht man von einer
Volumenmessung. Wird das Erdgas an einen Dritten im Rahmen eines Vertrages
übergeben, so spricht man in diesem Zusammenhang von volumetrischer
Abrechnung.

Stellt man im Rahmen eines Vertrages die im Erdgas enthaltene Energie – die
Wärmeenergie – in Rechnung, spricht man von thermischer Abrechnung.

Was bedeutet "LNG" und wofür/wie wird es genutzt?

Liquified Natural Gas (Flüssiggas)

• Wird bei größeren Entfernungen per Schiff transportiert
  • Etwa 15 % wird für den Transport verbraucht
•  Abkühlung auf ca. -160°C
• 1/600 vom Normvolumen
• 1/4 des Welterdgashandels entfällt auf LNG

Was versteht man unter "Wartung" bei Pipelines?

Unter Wartung versteht man die umfassende Durchsicht der Gasanlagen oder ihrer
Bauelemente und Baugruppen.

Was versteht man unter "Instandsetzung" bei Pipelines?

Die Instandsetzung ist die Wiederherstellung des Sollzustandes der Gasanlagen
oder ihrer Bauelemente und Baugruppen.

Wie groß ist der durchschnittliche Gasverbrauch in Deutschland pro Jahr?

Der Jahresgasverbrauch liegt ungefähr bei 100 Milliarden m³ Gas.