Brennwertverfolgung in Gasnetzen

Ausgangspunkt: zunehmende Variationen in der Gasbeschaffenheit

Der europäische Gasmarkt wird zunehmend dynamischer. Die Bezugsquellen für Erdgas und verflüssigtes Erdgas (LNG) werden vielfältiger, der Handel und Transport von Erdgas über Landesgrenzen wird durch Standardisierung des technischen Regelwerks zunehmend vereinfacht. Hinzu kommt die Integration erneuerbarer Energieträger in das Gasnetz – Bioerdgas oder zukünftig Wasserstoff aus Power to Gas Anlagen.

Diese Entwicklungen stellen den Netzbetreiber vor eine große Herausforderung. Denn trotz schwankenden Gasqualitäten muss der Netzbetreiber für jeden Endkunden die gelieferte Energiemenge auf Basis eines korrekt ermittelten Brennwertes bestimmen.

Brennwertverfolgung verringert den Einsatz teurer Messtechnik

Grundsätzlich muss folglich an jedem Ausspeisepunkt der Brennwert genau bestimmt werden. Wenn die in einen Netzabschnitt eingespeisten Gase sich nur gering im Brennwert unterscheiden kann stattdessen ein mengengewichteter Mittelwert verwendet werden. Sind die Unterschiede im Brennwert größer, so ist dies nicht ausreichend.

Als scheinbar nahe liegende Lösung käme der Einsatz von entsprechender Messtechnik an jedem Ausspeisepunkt in Frage. Aufgrund der hohen Kosten der Messgeräte ist dies aber schon bei wenigen Ausspeisestellen (ab ca. 5) nicht ratsam.

Durch den Einsatz von Systemen zu Brennwertverfolgung (z.B. SmartSim) wird der Brennwert im Gasnetz nicht allein durch den Einsatz von Messtechnik bestimmt. Ausgehend von der Gasbeschaffenheit an den Einspeisepunkten und den Volumenflüssen an den Ein- und Ausspeisepunkten werden im gesamten Netz die Gasflüsse simuliert. Durch die Kenntnis der Gasflüsse lassen sich zu jedem Zeitpunkt der Aufenthalt der eingespeisten Gaspakete bestimmen und somit die Gasqualität präzise und zeitgenau verfolgen.

Die mit der Simulation bestimmten Gasbeschaffenheiten werden im Genehmigungsverfahren metrologisch validiert. Nach erteilter Genehmigung durch die Eichbehörde kann das Brennwertverfolgungssystem wie SmartSim für das in der Zulassung beschriebene Gasnetz in der Abrechnung eingesetzt werden.

Alternativen zur Simulation

Konditionierung mit Flüssiggas

Grundsätzlich kann auch ohne Brennwertverfolgung richtig und genau abgerechnet werden. Voraussetzung ist, dass Sorge dafür getragen wird, dass alle Gase, die in einen Netzabschnitt einspeisen den gleichen Brennwert aufweisen. Dies kann z.B. durch Konditionierung erreicht werden. Bei der Konditionierung wird niederkalorisches Gas durch die gezielte Zugabe eines Flüssiggas (Propan-Butan-Gemisch) auf den im fraglichen Netzabschnitt vorherrschenden Brennwert gebracht.

Nachteil des Verfahrens ist der hohe anlagentechnische Aufwand, die Kosten für das zu dosierte Flüssiggas und die Verschlechterung des CO2-Emissionsfaktors des entstehenden Gases.

Vermeidung von Biogaskonditionierung durch Brennwertverfolgung

Netzbetreiber sind damit in der Lage, ihr Netz bei Einspeisung unterschiedlicher Gasqualitäten flexibel zu betreiben. Dadurch kann aufwendige Messtechnik oder – wie heute bei der Einspeisung von Bioerdgas oft üblich – eine Konditionierung mit Propan vermieden werden. Der Netzbetreiber spart somit Kosten und vermeidet zusätzliche CO2-Emissionen.