Verdichterstation

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Erdgaskompressorstation Rothenstadt-Weiherhammer (2009)

Eine Verdichterstation (auch Kompressorstation) ist eine Anlage in einer Erdgasleitung, bei der ein Kompressor das Erdgas wieder komprimiert, um Druckverluste auszugleichen.

Das Erdgas wird von den Erdgasfeldern nach Aufbereitung über Pipelines zu den Verbrauchern geleitet. Eingespeist wird es mit hohem Druck und bedingt durch den Strömungsverlust reduziert sich der Druck in der Pipeline.[1] Deshalb ist es notwendig, in Verdichterstationen das Erdgas zu verdichten.

Aufbau einer Verdichterstation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Antriebsmaschine; diese treibt den Kompressor an, hat als Energieträger zumeist Erdgas und besteht bei kleinen Einheiten (unter 1 MW Antriebsleistung) zumeist aus einem (Kolben-)Gasmotor und bei größeren immer aus einer Gasturbine (mit 1 bis 30 MW Antriebsleistung). Fast immer sind zwei oder mehrere Antriebsmaschinen bei einer Verdichterstation (siehe N+1-Redundanz).
  • Seit 2010 bzw. 2011 laufen Zentrifugal-Verdichter mit getriebelosem, schmierölfreiem magnetgelagerten Elektromotorantrieb leiser als konventionelle Gasturbinen in Neustift/Oberkappel (WAG West-Austria-Gasleitung) und Baumgarten (Niederösterreich, drei je 6 MW).[2]
  • Abwärmerückgewinnung; der Antriebsmaschine. Heute ist diese noch nicht bei jeder Kompressorstation vorgesehen, jedoch ist bei der TAG-Verdichterstation in Weitendorf eine solche Anlage der OMV Gas & Power in Betrieb, bei der die Abwärme genutzt und daraus bis zu 16 MW elektrische Leistung erzeugt wird ohne zusätzliches CO2 zu produzieren.
  • Getriebeeinheit; diese gleicht die Drehzahl der Antriebsmaschine mit dem Kompressor aus.
  • Kompressor; dieser saugt das Erdgas aus der Pipeline an und speist es verdichtet wieder ein.
  • Kühler; bei der Verdichtung erwärmt sich das Erdgas und muss nun gekühlt werden, da einerseits heißes Gas eine niedrigere Dichte und damit einen höheren Druckverlust hat, andererseits die hohe Temperatur die Feuchtigkeitsisolierung der Pipeline beschädigt.

Kleine Anlagen haben in Gebäuden von der Größe einer Fertiggarage Platz, Großanlagen beanspruchen eine Anlage von der Größe einer Fabrikhalle.

Energieaufwand und Gasverbrauch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Verdichterstationen, so z.B. an der Trans Austria Gasleitung,[3] sind etwa alle 100 km angeordnet. Der Erdgasbedarf für den Antrieb der Verdichterstationen ist stark vom Betriebszustand und von der Auslegung des Pipelinesystems abhängig, da der Druckverlust quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit ist. Im Überlastbetriebszustand der Pipeline beträgt dieser bis zu 1 % der transportierten Menge je 100 km; im Volllastzustand rund 1 % je 250 km, dagegen im 10 % Teillastzustand nur 1 % für rund 10.000 km (typische Zahlen).

Gaspipelines über große Distanzen haben typisch 700 bis 1400 mm Durchmesser und werden bei Drucken bis zu etwa 100 bar betrieben. Der Höchstdruck, der ab der Verdichterstation auftritt fällt durch Wandreibung und Turbulenz auf etwa 2/3 bis die Hälfte ab, bevor an der nächsten Station das Gas wieder verdichtet wird.

Für eine Modellrechnung wird der Abstand von Verdichterstationen Offshore (im Meer) alle 800 km und Onshore alle 400 km angenommen. Durch späteres Halbieren dieser Distanzen durch Einbau je einer weiteren Verdichterstation zwischen zwei bisherige kann die Durchsatz-Kapazität der Pipeline relativ kostengünstig um etwa 30 % gesteigert werden.[4]

Der Durchsatz von Gas durch Pipelines lässt sich mit modernen Methoden mit +/– 0,15 Prozent Fehler messen, unterschiedliche Verfahren können einige Zehntelprozent Abweichung ergeben. Für den Pumpaufwand fallen je nach Durchsatzrate bis zu 1 % Gasverbrauch pro 100 km Pipeline an. Auch Undichtheiten können Verluste verursachen. Wenn nun politisch von Russland der Ukraine vorgeworfen wurde, Gas abzuzweigen kann das schwierig belegt werden, da an den Schlüsselstellen keine modernen Meßeinrichtungen existieren.[5]

Standorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Deutschland:

Weitere in: Bunde, Eischleben, Lippe, Mallnow, Olbernhau, Reckrod, Rehden, Rückersdorf, Weisweiler[8]

Österreich:

Der Leitungsbetreiber Gas Connect Austria gibt die typische Geschwindigkeit des Gasstroms mit 8 m/s = ca. 28 km/h an. Edler (2013) schätzt für alle Erdgaspipelines der Netzebene 1 in Österreich 70 bar als maximalen Betriebsdruck (MOP – maximum operating pressure)

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Berechnung der Kapazitäten im Pipelinesystem, Stand 31. Mai 2009
  2. GE Energy press room GERMANY (Memento vom 19. März 2013 im Internet Archive) OMV setzt erneut ICL-Technologie von GE Oil & Gas ein 10. November 2009 GE Energy press, abgerufen 18. Dezember 2011
  3. Beschreibung des TAG Pipelinesystems Stand 31. Mai 2009
  4. Jens Perner: Die langfristige Erdgasversorgung Europas: Analysen und Simulationen mit dem Angebotsmodell EUGAS, S. 143 f. Oldenbourg Industrieverlag, 2002. Schriften des Energiewirtschaftlichen Instituts, 60. Online books.google.at, abgerufen 2. November 2016.
  5. Rolf H. Latusseck: Wie das Gas auf dem Weg in die EU verschwindet welt.de, 23. Januar 2009, abgerufen 2. November 2016.
  6. http://www.wingas-transport.de/reckrod.html
  7. http://mysolar.cat.com/cda/files/870985/7/Solar_Turbines_5000_Gas_Compressor_News_Rel_Sent.pdf
  8. Verdichterstationen gascade.de, abgerufen 2. November 2016.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]