Ver­gleich von Ver­fah­ren zur Bestim­mung von Zusam­men­set­zung und Energiegehalt

Eine zuver­läs­si­ge und war­tungs­ar­me Alter­na­ti­ve zu her­kömm­li­chen Gas­chro­ma­to­gra­phie-Ver­damp­fer-Sys­te­men (GC) sind Ana­ly­se­sys­te­me auf Basis der Raman-Spek­tro­sko­pie, die bei eich­pflich­ti­gen Trans­ak­tio­nen für die Mes­sung von Zusam­men­set­zung und Ener­gie­ge­halt von Flüs­sig­erd­gas ein­ge­setzt wer­den. Zu die­sem Ergeb­nis kommt eine über meh­re­re Jah­re durch­ge­führ­te Stu­die der Euro­pean Gas Rese­arch Group (GERG), die ver­schie­de­nen Ver­fah­ren ver­gleicht. Die GERG reprä­sen­tiert 33 Mit­glieds­un­ter­neh­men und ‑orga­ni­sa­tio­nen aus 15 Län­dern. 

„Die Raman-Spek­tro­sko­pie wird welt­weit gera­de zuneh­mend inter­es­sant, wenn es um die Bestim­mung der Zusam­men­set­zung von LNG geht. Als Ana­ly­se­ver­fah­ren ist Raman robust, effi­zi­ent und gleich­zei­tig wirt­schaft­lich. Wenn es um kri­ti­sche, eich­pflich­ti­ge Trans­ak­tio­nen geht, kön­nen sich Unter­neh­men mit unse­ren Raman-Instru­men­ten dar­auf ver­las­sen, dass ihre LNG-Mes­sun­gen kor­rekt und prä­zi­se sind. Gleich­zei­tig wird der War­tungs­auf­wand deut­lich klei­ner.“ 
—  John Schna­ke, Mana­ging Direc­tor und Cor­po­ra­te Direc­tor Pro­cess Analyzer

Ein Bei­trag zur glo­ba­len Energiewende 

Die welt­wei­ten Anstren­gun­gen zur Ver­rin­ge­rung der Treib­haus­gas-Emis­sio­nen sor­gen dafür, dass die Nach­fra­ge nach Flüs­sig­erd­gas rapi­de steigt, weil gro­ße Men­gen Erd­gas so effi­zi­ent rund um die Welt trans­por­tiert wer­den kön­nen. In der Pro­zess­ket­te ist die eich­pflich­ti­ge Über­ga­be im See- und Land­trans­port immer ein kri­ti­scher Schritt. An jedem der ver­trag­lich fest­ge­leg­ten Über­ga­be­punk­te ist die schnel­le und zuver­läs­si­ge Mes­sung der Zusam­men­set­zung von Flüs­sig­erd­gas ent­schei­dend. Selbst kleins­te Unter­schie­de im Brenn­wert kön­nen den Wert einer Ladung um ein paar hun­dert­tau­send Euro ver­än­dern. 

Zer­ti­fi­zier­te und vali­dier­te LNG-Daten 

Ziel des Eva­lu­ie­rungs­pro­jekts war es, die Leis­tun­gen der Raman-Tech­no­lo­gie zu vali­die­ren, wenn es um die zuver­läs­si­ge, kor­rek­te und prä­zi­se Bestim­mung der Zusam­men­set­zung von LNG geht, wie sie für die Berech­nung des Ener­gie­ge­halts bei der eich­pflich­ti­gen Über­ga­be nötig ist. Im Rah­men der mehr­jäh­ri­gen Stu­die wur­den in einer Trans­fer­an­la­ge bei Flu­xys LNG in Zeebrug­ge in Bel­gi­en weit­rei­chen­de Unter­su­chun­gen im Grund­last­be­trieb durch­ge­führt. 
Um sicher­zu­stel­len, dass die Daten die mess­tech­ni­schen Anfor­de­run­gen für LNG-Anwen­dun­gen erfül­len, wur­den ent­spre­chen­de Refe­renz­pro­ben bereit­ge­stellt. Ver­ant­wort­lich dafür war Effec­Tech, ein füh­ren­der Anbie­ter von Inspektions‑, Kali­brie­rungs- und Prüf­leis­tun­gen. Die Mes­sun­gen erfolg­ten jeweils direkt in der flüs­si­gen Pha­se. Das ein­ge­setz­te Endress+Hauser Raman-Sys­tem bestand aus einer kryo­ge­nen Raman-Son­de vom Typ Rxn-41, die über eine Glas­fa­ser­op­tik mit einem auf LNG opti­mier­ten Raman-Ana­ly­sa­tor ver­bun­den war.

Zuver­läs­si­ge Raman-Mes­sun­gen bei gerin­ge­ren Betriebs­kos­ten 

Der inzwi­schen ver­öf­fent­lich­te Stu­di­en­be­richt mit dem Titel „Raman method for deter­mi­na­ti­on and mea­su­re­ment of LNG com­po­si­ti­on“ kommt zu dem Schluss, dass Raman-Ana­ly­se­sys­te­me von Endress+Hauser eine ver­gleich­ba­re Mess­un­si­cher­heit bie­tet wie tra­di­tio­nel­le Gas­chro­ma­to­gra­phie-Ver­damp­fer-Sys­te­me, aller­dings bei deut­lich nied­ri­ge­ren Betriebs­kos­ten und gerin­ge­ren Anfor­de­run­gen an das tech­ni­sche Know-how. Mit dem Raman-Sys­tem konn­te nicht nur die Kom­ple­xi­tät des LNG-Über­wa­chungs­sys­tems ver­rin­gert wer­den, auch die Sta­bi­li­sie­rungs­zei­ten nach Sys­tem­start waren wesent­lich kür­zer. 
Außer­dem war die Wie­der­hol­ge­nau­ig­keit bes­ser, die Reak­ti­on auf Pro­zess­än­de­run­gen war schnel­ler, und das Sys­tem benö­tig­te wäh­rend des gesam­ten Bewer­tungs­zeit­raums kei­ner­lei War­tung. Die Sys­tem­ver­füg­bar­keit lag bei über 99 %. Die­se Ergeb­nis­se zei­gen, wie wert­voll der Ein­satz der Raman-Mess­tech­nik von Endress+Hauser sein kann, für Feld­in­stal­la­tio­nen an LNG-Basel­oad‑, Satel­li­ten- und Peak-Shaving-Stand­or­ten oder auch für LNG-Lade­sta­tio­nen für Tank­last­wa­gen oder Gas­tank­schif­fe. 
„Die in der GERG-Stu­die prä­sen­tier­ten Ergeb­nis­se zei­gen ganz klar den Wert unse­res Raman-Ana­ly­se­portfo­li­os, wenn es um die eich­pflich­ti­ge Über­ga­be von LNG geht. Das freut uns sehr“, erklärt John Schna­ke. „Wir kön­nen an die­sen wich­ti­gen Punk­ten in der LNG-Pro­zess­ket­te schnel­le und zuver­läs­si­ge Mes­sun­gen in der Flüs­sig­pha­se anbie­ten. Unse­re Raman-Sys­te­me spie­len damit eine wich­ti­ge Rol­le in der glo­ba­len Ener­gie­wen­de, die gera­de Fahrt auf­nimmt.“