Grundlagen der LNG-Regasifizierung für Verteiler
Wie LNG-Regasifizierung im Verteilmaßstab funktioniert: Lagertank, Luftverdampfer, Druck- und Temperaturregelung sowie gemessene Ausspeisung ins Netz.
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Die LNG-Regasifizierung ist das Erwärmen von gelagertem verflüssigtem Erdgas zurück in Gas in Netzqualität. Im Verteilmaßstab besteht die Anlagentechnik der LNG-Regasifizierung aus einem kryogenen Lagertank, Luftverdampfern zur Wärmezufuhr, einer Druck- und Temperaturregelung sowie einer gemessenen Ausspeisung an ein Netz oder einen Industriekunden.
Diese Einführung erklärt jede Stufe in klarer Sprache für Verteiler, die neu im LNG-Geschäft sind. Regasifizierung ist nicht kompliziert, sobald die Abfolge klar ist, doch Auslegung und Regelung entscheiden darüber, ob der Standort über den Tag hinweg Druck und Temperatur stabil hält. Die Abschnitte folgen dem Gas von der gelagerten Flüssigkeit bis zur gemessenen Abgabe.
KAF Cryogenics liefert den Lagertank und die Luftverdampfer, die den größten Teil der Regasifizierungsleistung tragen, neu nach Spezifikation oder zertifiziert gebraucht ab Lager. So kann ein Verteiler die Kapazität am Bedarf ausrichten statt an einem festen Paket.
Was ist LNG-Regasifizierung?
LNG-Regasifizierung ist die Rückumwandlung von verflüssigtem Erdgas in Gas durch Wärmezufuhr. LNG wird bei kryogener Temperatur von etwa minus 162 Grad Celsius gelagert, damit ein großes Gasvolumen in ein kleines Flüssigvolumen passt. Für die Nutzung wird die Flüssigkeit erwärmt, bis sie bei dem Druck, den das Netz benötigt, wieder zu Gas wird.
Im Verteilmaßstab geschieht das an einer Satellitenanlage oder an einem Kundenstandort, der per Tankwagen und nicht per Leitung versorgt wird. Die Anlage speichert das LNG, verdampft es nach Bedarf, regelt Druck und Temperatur und misst das ausgespeiste Gas. Die Regasifizierung bildet die Mitte dieser Kette.
Wie läuft die Regasifizierung Schritt für Schritt ab?
Der Prozess ist eine kurze, geordnete Abfolge. Jede Stufe bereitet das Gas für die nächste vor, und die Auslegung einer Stufe bestimmt die Anforderung an die übrigen.
- Speicherung: LNG wird kalt in einem vakuumisolierten Kryotank gehalten
- Druckaufbau: Der Tankdruck wird erhöht, damit die Flüssigkeit zum Verdampfer strömt
- Verdampfung: Ein Luftverdampfer führt Wärme zu und überführt die Flüssigkeit in Gas
- Temperatur- und Druckregelung: Das Gas wird auf die Ausspeisebedingungen geregelt
- Messung und Odorierung: Das Gas wird gemessen und, wo vorgeschrieben, odoriert
- Ausspeisung: Das Gas geht an das Netz oder den Industriekunden
Welche Anlagentechnik braucht die Regasifizierung im Verteilmaßstab?
Die Kernausrüstung besteht aus einem kryogenen LNG-Lagertank und einem oder mehreren Luftverdampfern, ergänzt um Druck- und Temperaturregelung, Messung, Odorierung und Sicherheitssysteme. Tank und Verdampfer sind die größten Positionen und bestimmen die Kapazität des Standorts.
Luftverdampfer sind im Verteilmaßstab die übliche Wahl, weil sie Wärme aus der Umgebungsluft entnehmen und keinen Brennstoff und keine elektrische Beheizung benötigen. Sie sind einfach im Betrieb, vereisen jedoch im Einsatz und werden deshalb meist parallel installiert, damit eine Einheit abtauen kann, während eine andere die Last trägt.
Wie regasifiziert ein Luftverdampfer LNG?
Ein Luftverdampfer ist ein Bündel berippter Rohre. Kaltes LNG strömt durch die Rohre, während Luft über die Lamellen streicht und Wärme überträgt, die die Flüssigkeit bis zum Gasübergang erwärmt. Da die Wärme aus der Luft stammt, entstehen für die Wärmezufuhr selbst keine Brennstoffkosten.
Warum Reifbildung und Abtauen wichtig sind
Im Betrieb gefriert Feuchtigkeit aus der Luft als Reif auf den Lamellen und mindert den Wärmeübergang mit der Zeit. Die Anlage begegnet dem, indem sie parallel geschaltete Verdampfer im Wechsel betreibt und eine bereifte Einheit abtauen lässt, während eine andere den Strom trägt. In kalten Klimazonen, wo weniger Umgebungswärme verfügbar ist und die Vereisung schneller fortschreitet, wird die Verdampferleistung erhöht oder es werden weitere Einheiten ergänzt.
Wie wird die Regasifizierungstechnik ausgelegt?
Die Auslegung verknüpft den Speicher mit dem Bedarf und die Verdampfung mit dem Spitzendurchfluss. Der Lagertank wird aus dem mittleren Tagesbedarf multipliziert mit den gewünschten Autonomietagen zwischen zwei Lieferungen ausgelegt, zuzüglich Zuschlag für Bedarfsspitzen und Reserve. Die Verdampfer werden auf den Spitzenausspeisestrom ausgelegt, nicht auf den Mittelwert, damit der Standort am Tag der höchsten Nachfrage den Druck hält.
Das Abdampfen gehört zur Speicherberechnung. Moderne stationäre Kryotanks verlieren durch statische Verdampfung rund 0,2 bis 0,6 Prozent des Inhalts pro Tag, abhängig von Größe und Isolation. Rechnen Sie das in die Arbeitsreserve ein. Bei den Verdampfern berücksichtigen Sie Gasart, Umgebungstemperatur und Abtauzyklus, damit die Nennleistung unter realen Bedingungen trägt.
Wie werden Druck und Temperatur bei der Ausspeisung geregelt?
Nach der Verdampfung muss das Gas mit dem richtigen Druck und einer für das Netz zulässigen Temperatur austreten. Eine Druckregelstufe senkt das Gas auf den Ausspeisedruck ab und hält es dort, während die Temperatur dadurch beherrscht wird, dass der Verdampfer so ausgelegt ist, dass das Gas ausreichend warm austritt und nicht kalt bleibt.
Eine zu klein ausgelegte Verdampfung oder eine bereifte Einheit kann dazu führen, dass Gas zu kalt austritt, was nachgelagerte Ausrüstung möglicherweise nicht verträgt. Deshalb sind die Verdampferauslegung und die Betriebs- und Reserveschaltung für einen stabilen Standort zentral und keine Nebensache.
Welche Sicherheits- und Zertifizierungsanforderungen gelten?
Sicherheit umfasst den gesamten Standort: Druckentlastung an Tank und Rohrleitungen, Gaswarnung und ein Notabschaltsystem, dazu Aufstellung und Brandschutz nach örtlicher Vorschrift. Für die Ausrüstung selbst hängt das Druckbehälterregelwerk vom Zielmarkt ab. PED 2014/68/EU gilt für die CE-Kennzeichnung in Europa und ASME Section VIII ist das Regelwerk der Vereinigten Staaten, dazu EN 13458 für ortsfeste kryogene Behälter.
Der Tieftemperatureinsatz verlangt zusätzlich Kerbschlagprüfungen, also Charpy-V-Prüfungen, der Werkstoffe, um Sprödbruch unterhalb von etwa minus 150 Grad Celsius zu vermeiden. KAF fertigt nach PED und ASME, verfügt über ISO 9001, ISO 14001 und ISO 3834-2 für die Schweißqualität und liefert die Nachweise mit der Ausrüstung.
Wie sollte ein neuer Verteiler die Ausrüstung planen?
Beginnen Sie beim Lastprofil und beim Lieferintervall, legen Sie Speicher und Verdampfung darauf aus und spezifizieren Sie anschließend Regelung, Messung und Sicherheitstechnik darum herum. Entscheiden Sie zwischen einer Neufertigung nach Spezifikation und einem zertifizierten gebrauchten Tank ab Lager und wägen Sie die Lieferzeit gegen den festen Projekttermin ab.
Die Neufertigung dauert üblicherweise Monate, ein zertifizierter gebrauchter Tank ab Lager kann in Wochen versandt werden. Zertifizierte gebrauchte Einheiten werden geprüft, NDT-geprüft, vakuum- und druckgeprüft und mit Dokumentenmappe und schriftlicher Garantie verkauft, sodass sich eine Lagereinheit sachlich mit einer Neufertigung vergleichen lässt.
Häufig gestellte Fragen
Was ist LNG-Regasifizierung?
LNG-Regasifizierung ist die Rückumwandlung von verflüssigtem Erdgas in Gas in Netzqualität durch Wärmezufuhr. Das LNG wird kalt bei etwa minus 162 Grad Celsius gelagert und anschließend in einem Verdampfer erwärmt, bis es bei dem vom Netz benötigten Druck wieder zu Gas wird.
Welche Ausrüstung wird zur Regasifizierung von LNG benötigt?
Im Verteilmaßstab benötigen Sie einen kryogenen LNG-Lagertank, Luftverdampfer, Druck- und Temperaturregelung, Messung, Odorierung und Sicherheitssysteme. Lagertank und Verdampfer sind die größten Positionen und bestimmen die Kapazität des Standorts.
Wie arbeitet ein Luftverdampfer?
Ein Luftverdampfer führt kaltes LNG durch berippte Rohre, während Luft über die Lamellen strömt und Wärme überträgt, die die Flüssigkeit in Gas überführt. Für die Verdampfung sind weder Brennstoff noch elektrische Beheizung nötig, doch die Einheit vereist im Betrieb und benötigt einen Abtauwechsel.
Wie wird die Regasifizierungstechnik ausgelegt?
Legen Sie den Lagertank aus dem mittleren Tagesbedarf mal den Autonomietagen zwischen zwei Lieferungen plus Reserve aus und die Verdampfer auf den Spitzenausspeisestrom statt auf den Mittelwert. Berücksichtigen Sie das Abdampfen beim Speicher sowie Gasart, Umgebungstemperatur und Abtauen bei der Verdampfung.
Wie hoch ist die Abdampfrate an einem Regasifizierungsstandort?
Moderne stationäre Kryotanks verlieren durch statische Verdampfung rund 0,2 bis 0,6 Prozent des Inhalts pro Tag, abhängig von Größe und Isolation. Größere Tanks zeigen einen geringeren prozentualen Verlust, weil ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen günstiger ist.
Welche Zertifizierung braucht Regasifizierungstechnik?
Nutzen Sie PED 2014/68/EU für den europäischen Markt oder ASME Section VIII für den Markt der Vereinigten Staaten, dazu EN 13458 für ortsfeste kryogene Behälter. Das richtige Regelwerk hängt vom Zielmarkt ab, und Tieftemperaturwerkstoffe erfordern Charpy-Kerbschlagprüfungen.
Kann ich Regasifizierungstechnik gebraucht kaufen?
Ja. KAF liefert zertifizierte gebrauchte Lagertanks und Verdampfer ab Lager, die in Wochen versandt werden können, gegenüber Monaten für eine Neufertigung. Jede Einheit wird geprüft, NDT-geprüft, vakuum- und druckgeprüft und mit Dokumentenmappe und schriftlicher Garantie verkauft.
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