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Einsatz von Waerme aus Abwasser und Klaergas aus einer Klaeranlage fuer die Fernwaermeversorgung

Das Projekt "Einsatz von Waerme aus Abwasser und Klaergas aus einer Klaeranlage fuer die Fernwaermeversorgung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Waiblingen durchgeführt. Objective: Utilization of the heat potential of cleaned waste water and sewage gases from a sewage treatment plant by means of an absorption heat pump for the heating of several large buildings of the town of Waiblingen. General Information: The planned district heating of the town of Waiblingen consists of an absorption heat pump and 2 gas boilers, operating in a bivalent parallel connection. It has a total heating capacity of 9500 kW (2500 kW heat pump, 2 x 3500 kW boilers). For the supply of the users, a heating capacity of 6450 kW is necessary, the surplus capacity serves as reserve. The plant utilizes the heat potential of cleaned waste water and sewage gases from the town's sewage treatment plant to produce heating waste which is fed in to the network for the heating of 6 public buildings: town hall, covered market, indoor swimming pool, civic center, sewage plant, hospital. The absorption heat pump operates with NH3 a heat carrier and a NH2 - water solution as solvent. The heat source is the waste water from the sewage treatment plant which is cooled down from 9 degree C to 5 degree C in the heat pump evaporator. An automatic brush cleaning system keeps the evaporator free of dirt. The ejection boiler is fired with sewage gas and natural gas. Apart of the ejection boiler's exhaust gas, heat is recovered in a heat exchanger for the heating of the district heating water. In the whole heat pump system, the district heating water is heated from its return temperature of 40 degree C to a supply temperature of 65 degree C. The heat pump covers the base load of the district heating network, it supplies about 77 per cent of the total annual output of the district heating plant. In the case of consumption peaks at low outside temperatures, the boilers, using natural gas and sewage gas as fuel, are switched on. When using the boilers, the temperature of the supply water of the heating network can be raised to 110 degree C. A surplus of hot water produced by the heat pump is fed into an 80 m3 storage tank and can again be taken out in case of an increasing heat demand in the district heating circuit. The calculated energy saving of this heat pump - boiler plant amounts to 880 TOE/y, compared with a monovalent decentral gas boiler concept. The cost of the project amounts to DM 11,434,246. The construction phase of the project has started in 1983. The completion of the demonstration is expected for the end of 1984. Achievements: The Waiblingen plant has operated satisfactorily. Only the development of micro-organisms in the treated waste water on a few days in 1984. These micro-organisms brought about severe fouling of the automatic backwashing filter, which could only be removed by manual cleaning. It is, however, possible to avoid such upset conditions by careful monitoring and by applying adequate cleaning methods. As far as the energetic aspects are concerned, plant operation in practice shows positive and negative deviations from design and ...

Aufbereitung von Faulgas aus Klaerschlamm von Klaeranlagen ueber 100000 EGW zur Verwendung als Zusatz von Stadtgas

Das Projekt "Aufbereitung von Faulgas aus Klaerschlamm von Klaeranlagen ueber 100000 EGW zur Verwendung als Zusatz von Stadtgas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niersverband durchgeführt. Auf dem Gruppenklaerwerk I, Moenchengladbach-Neuwerk, wurde eine Aufbereitungsanlage errichtet, mit der das ueberschuessige Faulgas auf Erdgasqualitaet gereinigt und in ein oeffentliches Versorgungsnetz eingespeist wird. Der Vergleich verschiedener Aufbereitungsalternativen zeigt, dass die adsorptive Reinigung von HO2 und H2S mittels Druckwaesche bei 10 bar und anschliessender Regeneration des Waschwassers in einem Stripper gegen Luft unter den vorliegenden Randbedingungen die guenstigste Loesung darstellt. Besondere Aufwendungen wurden gemacht, um eine hohe Anlagenverfuegbarkeit und Regelqualitaet zu erreichen. Probleme ergaben sich durch die Gas-Abnahmecharakteristik des Netzes, das seinen Bedarf in den Sommermonaten vorwiegend ueber Klaergas deckt. Sie wurden u.a. durch den nachtraeglichen Einbau von Druckgasspeichern sowie die Erweiterung des Verteilungsnetzes geloest. Die Verfahrenstechnik, Maschinen und Mess- und Regeltechnik arbeiten weitgehend problemlos.

Gasexpansionsmotor mit Schrauben-Luftverdichter

Das Projekt "Gasexpansionsmotor mit Schrauben-Luftverdichter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heye Glasfabrik durchgeführt. Objective: Natural gas is piped into the glass works at an average of 50 bars. Pressure in the network is 3.2 bars absolute. Is was the aim of the project to transform the unused exergetic pressure gradient released during pressure reduction into useful energy. General Information: Natural gas is piped into the works at an average pressure of 50 bar. The pressure in the operating network is 3.2 bar. Two pressure reduction units, operating in parallel, were previously used, each with an average throughput of 7500 m3 STP/h. In order to transform the unused exergetic pressure gradient into useful energy a gas expansion motor was installed to drive a screw-type air compressor. This motor fulfills the function of the pressure reduction units which now serve only for reserve. The gas expansion motor, which has a nominal rating of 610 kW, is a four-cylinder double-acting double-expansion steam-piston machine manufactured by Spillingwerk, Hamburg. The screw-type air compressor is a series-production unit, fitted with a gear of appropriate ratio (air input of 6550 m3/h at 1 bar, 40 deg.C: output after cooler 3 bar at 60 deg.C). The total system includes a waste heat recovery system which consists of a closed water circuit with a freezing mixture heat exchanger (426kW, 30 deg.C) for the air suction cooling unit (in Summer), the compressed air cooler (426 kW, 82 deg.C), a steam/water heat exchanger (155 kW, 105 deg.C), and the high and medium pressure preheaters by which the gas streams entering the motor are heated up to 100 deg.C and the water cooled down to 25 deg.C. Achievements: The plant has run three years under load. During this period the average quantity of compressed air was 5 180 m3 STP/h with a required power of 440 kw. This gives an energy saving of 3.34x10.6 kwh/year as compared with an electric motor drive operating 8 000 hours per year. The plant availability is above 90 per cent. The capital payback period is 1,6 years. This type of plants can be recommended in the case of comparable preconditions. This means at continous natural gas supply at constant pressure.

Abscheidung von Fluorionen aus Rauchgasen, speziell aus den Rauchgasen von Muellverbrennungsanlagen

Das Projekt "Abscheidung von Fluorionen aus Rauchgasen, speziell aus den Rauchgasen von Muellverbrennungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Institut für Umweltschutz durchgeführt. An einer Versuchsanlage im Technikumsmassstab werden systematisch die trockene Abscheidung von Fluor-Ionen sowie HCl und u.a. auch SO2 aus den Rauchgasen von Muellverbrennungsanlagen untersucht. Dabei wird in einer kleinen Brennkammer Stadtgas mittels eines Vielstoffbrenners verbrannt. Die Rauchgase durchstroemen einen Rauchgaskanal, in dessen Verlauf mehrere Zugabevorrichtungen angeordnet sind, ueber die additive (z.B. CaCO, Ca(OH)2, MgO zugegeben werden koennen. Nach einer Abkuehlung der Rauchgase durch das Ansaugen von Frischluft werden die Staubpartikel in einem Gewebefilter abgeschieden.

Teilprojekt 1: Entwicklung einer Roadmap zur Umwidmung bestehender Erdgasnetze für den Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen bzw. reinem Wasserstoff

Das Projekt "Teilprojekt 1: Entwicklung einer Roadmap zur Umwidmung bestehender Erdgasnetze für den Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen bzw. reinem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Die Gesamtziele des Vorhabens sind die Entwicklung von Bewertungssystemen (Pipeline Integrity Management System, PIMS), die die Betriebssicherheit von Leitungen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen gewährleisten sowie die Methodik und die Bedingungen, um Teilabschnitte des bestehenden Erdgasnetzes für die Verwendung von reinem Wasserstoff umwidmen zu können. Nur mit geeigneten PIM-Systemen kann ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb der Gasnetzinfrastruktur erfolgen. Im Zentrum der Entwicklungsarbeit stehen dabei die Identifizierung möglicher wasserstoffinduzierter Schädigungsformen, unter Berücksichtigung der installierten Bestandsmaterialien und vorliegenden Bedingungen (z.B. Alter und Güte des Rohrleitungsbestandes), die Entwicklung eines zugehörigen Sicherheitskonzeptes sowie einer generell anwendbaren Instandhaltung und Sanierungssteuerung für wasserstoffreiche Gase. Zur Erreichung dieses Kernzieles sind verschiedene, stark aufeinander aufbauende Teilaufgaben und damit verbundene untergeordnete Ziele zu erreichen. Dies sind im Einzelnen: - Zusammenstellung eines umfangreichen Grundwissens zu wasserstoffinduzierten Schädigungsformen im Kontext der in der Erdgasinfrastruktur eingesetzten Werkstoffe (Bestandsmaterialien), möglichen Vorschädigungen und Betriebsbedingungen. - Reaktivierung, Systematisierung sowie Auswertung von Wissen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen (z.B. Stadtgas). - Betrachtung und Werkstoffklassifizierung von Rohrleitungen und bestehenden Anlagen (Armaturen) und deren im Betrieb umgesetzten Betriebs- und Sicherheitskonzepte. - Bewertung der in der Praxis eingesetzten Überwachungstechnologien (z.B. Molche) hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit zur Überwachung von Leitungen. - Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes, für einen sicheren Betrieb von Leitungen zum Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen und reinem Wasserstoff. - Entwicklung und Bereitstellung einer Road-Map, für die exemplarische Umstellung von Teilabschnitten der Erdgasinfrastruktur. - Entwicklung eines PIMS, welches für die betrachteten Anwendungsfälle zum sicheren Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen implementiert werden kann.

Herstellung von Synthesegas, Stadtgas und Erdgasaustauschgas durch Druckvergasung von stueckigen Steinkohlen mit Sauerstoff - Lurgi-Druckvergasung

Das Projekt "Herstellung von Synthesegas, Stadtgas und Erdgasaustauschgas durch Druckvergasung von stueckigen Steinkohlen mit Sauerstoff - Lurgi-Druckvergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhrgas AG durchgeführt. Ziel des Entwicklungsvorhabens ist es, beim Verfahren der Lurgi-Druckvergasung von Steinkohlen mit Sauerstoff durch den Bau und Betrieb eines Hochdruckgaserzeugers RUHR 100 (max. 100 bar) die spezifische und absolute Druchsatzleistung des Gaserzeugers zu vergroessern, den Methangehalt im Rohgas zu erhoehen und den Anfall an Nebenprodukten zu verringern. Weiterhin ist vorgesehen, das Verfahren auf die Anwendung eines breiteren Eigenschaftsspektrums der Einsatzkohlen (Koernung, Backvermoegen) anzupassen sowie das Verfahren bezueglich der unterschiedlichen Anforderungen an die Produkte Synthesegas, Stadtgas und Erdgas-Austauschgas und die dabei anfallenden fluessigen Nebenprodukte in einer Pilotanlage zu testen.

Teilprojekt 6: Erstellung eines TZB-Moduls (Technische Zustandsbewertung, PIMS) mit hinterlegten Versuchs- und Werkstoffdaten zur Implementierung in ein bestehendes PIMS

Das Projekt "Teilprojekt 6: Erstellung eines TZB-Moduls (Technische Zustandsbewertung, PIMS) mit hinterlegten Versuchs- und Werkstoffdaten zur Implementierung in ein bestehendes PIMS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Die Gesamtziele des Vorhabens sind die Entwicklung von Bewertungssystemen (Pipeline Integrity Management System, PIMS), die die Betriebssicherheit von Leitungen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen gewährleisten sowie die Methodik und die Bedingungen, um Teilabschnitte des bestehenden Erdgasnetzes für die Verwendung von reinem Wasserstoff umwidmen zu können. Nur mit geeigneten PIM-Systemen kann ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb der Gasnetzinfrastruktur erfolgen. Im Zentrum der Entwicklungsarbeit stehen dabei die Identifizierung möglicher wasserstoffinduzierter Schädigungsformen, unter Berücksichtigung der installierten Bestandsmaterialien und vorliegenden Bedingungen (z.B. Alter und Güte des Rohrleitungsbestandes), die Entwicklung eines zugehörigen Sicherheitskonzeptes sowie einer generell anwendbaren Instandhaltung und Sanierungssteuerung für wasserstoffreiche Gase. Zusammenstellung eines umfangreichen Grundwissens zu wasserstoffinduzierten Schädigungsformen im Kontext der in der Erdgasinfrastruktur eingesetzten Werkstoffe (Bestandsmaterialien), möglichen Vorschädigungen und Betriebsbedingungen. Reaktivierung, Systematisierung sowie Auswertung von Wissen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen (z.B. Stadtgas). Betrachtung und Werkstoffklassifizierung von Rohrleitungen und bestehenden Anlagen (Armaturen) und deren im Betrieb umgesetzten Betriebs- und Sicherheitskonzepte. Bewertung der in der Praxis eingesetzten Überwachungstechnologien (z.B. Molche) hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit zur Überwachung von Leitungen. Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes, für einen sicheren Betrieb von Leitungen zum Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen. Entwicklung und Bereitstellung einer Road-Map, für die exemplarische Umstellung von Teilabschnitten der Erdgasinfrastruktur. Entwicklung eines PIMS, welches für die betrachteten Anwendungsfälle zum sicheren Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen implementiert werden kann.

Herstellung von Synthesegas, Stadtgas und Erdgasaustauschgas durch Druckvergasung von stueckigen Steinkohlen mit Sauerstoff (Lurgi-Druckvergasung)

Das Projekt "Herstellung von Synthesegas, Stadtgas und Erdgasaustauschgas durch Druckvergasung von stueckigen Steinkohlen mit Sauerstoff (Lurgi-Druckvergasung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhrgas, Betriebe Dorsten durchgeführt. Weiterentwicklung der Lurgi-Druckvergasung: Erhoehung der spezifischen Durchsatzleistung. Erweiterung des Eigenschaftsspektrums der eingesetzten Kohle (Koernung, Backvermoegen), Erhoehung des Methanausbringens, Reduzierung des Anfalls an Nebenprodukten.

Teilprojekt 5: Entwicklung und Bewertung der sicherheitstechnischen, regulatorischen und organisatorischen Maßnahmen zum Schutz von Mensch und Umwelt

Das Projekt "Teilprojekt 5: Entwicklung und Bewertung der sicherheitstechnischen, regulatorischen und organisatorischen Maßnahmen zum Schutz von Mensch und Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TÜV SÜD Industrie Service GmbH durchgeführt. Die Gesamtziele des Vorhabens sind die Entwicklung von Bewertungssystemen (Pipeline Integrity Management System, PIMS), die die Betriebssicherheit von Leitungen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen gewährleisten sowie die Methodik und die Bedingungen, um Teilabschnitte des bestehenden Erdgasnetzes für die Verwendung von reinem Wasserstoff umwidmen zu können. Nur mit geeigneten PIM-Systemen kann ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb der Gasnetzinfrastruktur erfolgen. Im Zentrum der Entwicklungsarbeit stehen dabei die Identifizierung möglicher wasserstoffinduzierter Schädigungsformen, unter Berücksichtigung der installierten Bestandsmaterialien und vorliegenden Bedingungen (z.B. Alter und Güte des Rohrleitungsbestandes), die Entwicklung eines zugehörigen Sicherheitskonzeptes sowie einer generell anwendbaren Instandhaltung und Sanierungssteuerung für wasserstoffreiche Gase. Zur Erreichung dieses Kernzieles sind verschiedene, stark aufeinander aufbauende Teilaufgaben und damit verbundene untergeordnete Ziele zu erreichen. Dies sind im Einzelnen: - Zusammenstellung eines umfangreichen Grundwissens zu wasserstoffinduzierten Schädigungsformen im Kontext der in der Erdgasinfrastruktur eingesetzten Werkstoffe (Bestandsmaterialien), möglichen Vorschädigungen und Betriebsbedingungen. - Reaktivierung, Systematisierung sowie Auswertung von Wissen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen (z.B. Stadtgas). - Betrachtung und Werkstoffklassifizierung von Rohrleitungen und bestehenden Anlagen (Armaturen) und deren im Betrieb umgesetzten Betriebs- und Sicherheitskonzepte. - Bewertung der in der Praxis eingesetzten Überwachungstechnologien (z.B. Molche) hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit zur Überwachung von Leitungen. - Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes, für einen sicheren Betrieb von Leitungen zum Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen und reinem Wasserstoff. - Entwicklung und Bereitstellung einer Road-Map, für die exemplarische Umstellung von Teilabschnitten der Erdgasinfrastruktur. - Entwicklung eines PIMS, welches für die betrachteten Anwendungsfälle zum sicheren Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen implementiert werden kann.

Teilprojekt 4: Charakterisierung und Klassifizierung von Leitungsrohrwerkstoffen hinsichtlich der Einsatzfähigkeit in Erdgas-Wasserstoff-Gemischen bzw. reinem Wasserstoff

Das Projekt "Teilprojekt 4: Charakterisierung und Klassifizierung von Leitungsrohrwerkstoffen hinsichtlich der Einsatzfähigkeit in Erdgas-Wasserstoff-Gemischen bzw. reinem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH durchgeführt. Die Gesamtziele des Vorhabens sind die Entwicklung von Bewertungssystemen (Pipeline Integrity Management System, PIMS), die die Betriebssicherheit von Leitungen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen gewährleisten sowie die Methodik und die Bedingungen, um Teilabschnitte des bestehenden Erdgasnetzes für die Verwendung von reinem Wasserstoff umwidmen zu können. Nur mit geeigneten PIM-Systemen kann ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb der Gasnetzinfrastruktur erfolgen. Im Zentrum der Entwicklungsarbeit stehen dabei die Identifizierung möglicher wasserstoffinduzierter Schädigungsformen, unter Berücksichtigung der installierten Bestandsmaterialien und vorliegenden Bedingungen (z.B. Alter und Güte des Rohrleitungsbestandes), die Entwicklung eines zugehörigen Sicherheitskonzeptes sowie einer generell anwendbaren Instandhaltung und Sanierungssteuerung für wasserstoffreiche Gase. Zur Erreichung dieses Kernzieles sind verschiedene, stark aufeinander aufbauende Teilaufgaben und damit verbundene untergeordnete Ziele zu erreichen. Dies sind im Einzelnen: - Zusammenstellung eines umfangreichen Grundwissens zu wasserstoffinduzierten Schädigungsformen im Kontext der in der Erdgasinfrastruktur eingesetzten Werkstoffe (Bestandsmaterialien), möglichen Vorschädigungen und Betriebsbedingungen. - Reaktivierung, Systematisierung sowie Auswertung von Wissen zum Transport von wasserstoffreichen Gasen (z.B. Stadtgas). - Betrachtung und Werkstoffklassifizierung von Rohrleitungen und bestehenden Anlagen (Armaturen) und deren im Betrieb umgesetzten Betriebs- und Sicherheitskonzepte. - Auswahl und Qualifikation von Vorzugswerkstoffen und Schweißverfahren für neu auszulegende Rohrleitungskomponenten. - Bewertung der in der Praxis eingesetzten Überwachungstechnologien (z.B. Molche) hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit zur Überwachung von Leitungen. - Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes, für einen sicheren Betrieb von Leitungen zum Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen und reinem Wasserstoff. - Entwicklung und Bereitstellung einer Road-Map, für die exemplarische Umstellung von Teilabschnitten der Erdgasinfrastruktur. - Entwicklung eines PIMS, welches für die betrachteten Anwendungsfälle zum sicheren Transport von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen implementiert werden kann.

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