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Deutschlands erste klimaneutrale Gasstation steht in Potsdam

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Autor: Kathrin Mundt

Deutschlands erste klimaneutrale Gasstation steht in Potsdam
Dr.-Ing. habil. Steffen Päßler, Leiter ONTRAS Netzbereich Mitte und Projektinitiator, erläutert Prof. Jörg Steinbach, Wirtschaftsminister Brandenburg und Ralph Bahke, ONTRAS Geschäftsführer, das Prinzip des Wirbelrohreverfahrens. Quelle: ONTRAS Gastransport GmbH, 2021

Symbolischer Start für Gasdruckmess- und Regelanlage Nesselgrund

Im Beisein des brandenburgischen Ministers für Wirtschaft, Arbeit und Energie des Landes Brandenburg Prof. Dr.-Ing. Jörg Steinbach stellte ONTRAS Gastransport (ONTRAS) am 7. Oktober 2021 in Potsdam eine bisher weltweit einmalige, klimaneutral arbeitende Gasanlage vor. Die Gasdruckmess- und Regelanlage Nesselgrund leitet Gas aus dem Hochdruck-Ferngasleitungsnetz von ONTRAS ins Netz zur Versorgung der Region Potsdam.

Regenerative Energie aus Photovoltaik und der Wärme

Dabei nutzt sie in einem innovativen Verfahren die physikalischen Eigenschaften des Gasstroms, um die dafür benötigte Energie regenerativ zu erzeugen. Der für die Prozesssteuerung benötigte Strom kommt von einer auf dem Dach der Anlage montierten Fotovoltaikanlage. Damit arbeitet die gesamte Anlage ohne CO2-Emissionen.

Minister Steinbach bezeichnete die Gasdruckmess- und Regelanlage Nesselgrund als „ein wegweisendes Projekt für die Gasbranche“. Über dessen Umsetzung freue er sich umso mehr, „als dass es sich bei den beiden wesentlichen Komponenten der Anlage um Entwicklungen ,made in Brandenburg‘ handelt: Das Wirbelrohrverfahren zur Vorwärmung des Gases und die Messung mittels sogenannter ORQA-Zähler werden hier erstmals im praktischen Betrieb erprobt.“

Sektorenübergreifende Energiewende

Steinbach weiter: „Rund die Hälfte des Energieverbrauchs in Deutschland entfällt auf den Wärmebereich. Die Dekarbonisierung des Wärmemarkts und der Industrie sind somit zentrale Herausforderungen der Energiewende. Bislang wurde diese aber eher nur als Stromwende betrieben. Wir brauchen endlich eine energieträger- und sektorenübergreifende Energiewende, in der erneuerbare Energien nicht nur in Form von Elektrizität, sondern auch in gasförmiger und flüssiger Form die Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie durchdringen. Die Gasnetzinfrastruktur kann dabei ein Schlüsselelement werden. Denn neben der reinen Transportaufgabe kann es auch die zentrale Speicherfunktion erfüllen und die Schnittstelle für die Sektorenkopplung im integrierten Energiesystem sein.“

Anlagenprinzip Blaupause für Gasübergabestationen in ganz Deutschland

„Die von uns in Zusammenarbeit mit Prof. Jens Mischner entwickelte Anlage ist für uns ein Meilenstein auf dem Weg zu einer klimaneutralen Gasversorgung. Sie ist eine Blaupause für viele derartige Anlagen in Deutschland und lässt sich auch für größere Anlagen skalieren“, sagte Ralph Bahke, ONTRAS Geschäftsführer, und ergänzte: „Damit steht ein Verfahren bereit, dass auch über Deutschland hinaus an einer entscheidenden Schnittstelle der Gasversorgung für Null Emissionen sorgen kann.“ Ebenfalls innovativ sei eine neue Zählergeneration, sog. ORA-Zähler, die in Nesselgrund erstmals erprobt wird. „Wir nutzen hier einfache Digitaltechnik statt aufwändiger Ultraschallmessungen, um Gasmengen zu bestimmen. Das kann künftig erheblichen Kosten- und Wartungsaufwand sparen“, betonte Bahke.

Die klimaneutrale Anlage Nesselgrund

Die Anlage in Nesselgrund ist ein wichtiger Knotenpunkt im etwa 7.500 km Leitungen umfassenden ONTRAS Netz. Vor der Einspeisung ins nachgelagerte Netz muss der Druck des aus der Fernleitung kommenden Gases erheblich verringert werden. Dabei kühlt sich das Gas erheblich ab (Joule-Thompson-Effekt), umgekehrt wie bei einer Luftpumpe, die sich beim Aufpumpen durch zusammendrücken der Luft erwärmt. Üblicherweise wird das Gas daher mit Strom oder Gas vorgewärmt, um ein Einfrieren von Anlagenteilen sowie eine Veränderung der Gasbeschaffenheit und damit ggf. einhergehende Funktionsstörungen zu vermeiden.

Wirbelrohrverfahren

Basis für die klimaneutrale Gasvorwärmung in Nesselgrund ist der in Brandenburg entwickelte Prototyp des sogenannten Ranque-Hilsch-Rohrs. ONTRAS nutzt dieses Wirbelrohrverfahren hier erstmals, um das Gas ganzjährig auf die gewünschte Temperatur zum Einspeisen für Potsdam zu bringen. Der Gasstrom aus dem Ferngasnetz wird über drei verschiedene Wirbelrohre geführt, wobei sich unterschiedliche Temperaturen am Ausgang ergeben. Dort werden diese Gasströme so geregelt und zusammengeführt, dass sich jeweils die gewünschte Temperatur für die Einspeisung einstellt. Der Clou: Über Wärmetauscher lässt sich die dann noch verbleibende Temperaturdifferenz durch Wärmeübertragung ebenfalls noch energetisch nutzen. Das innovative Anlagendesign wird durch eine auf dem Dach des Anlagengebäudes montierte Photovoltaik-Anlage ergänzt. In Kombination mit dem isolierten und wärmeoptimierten Gebäude läuft die fertige Anlage klimaneutral und benötigt insgesamt nur 30 Prozent der sonst üblichen Heizenergie.

Der Bau der Anlage, konkret die Effizienzmaßnahme CO2-neutrale Gasdruckregelanlage mit Ranque-Hilsch-Rohren, wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Die eigentliche Inbetriebnahme der im Testbetrieb befindlichen Anlage erfolgt Mitte November 2021.

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