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FH Oldenburg
Was verstehen Sie unter einer Gashydratbildung?
Gashydrate sind die physikalische Bindung zwischen den Kohlenwasserstoffen des
Erdgases – vornehmlich des Methans - und Wasser zu einer festen, kompakten, kristallinen Verbindung. Unter Umweltbedingungen löst sich das Methan und ist entzündbar. Tritt Gashydrat in einer Gasversorgungsanlage auf, so kommt es in den Gas führenden Anlagen innerhalb kürzester Zeit zu einer Querschnittsverengung bis zur vollständigen Durchflussblockade.
Was ist der Joule-Thompson-Effekt?
Die Temperaturabnahme eines Gases bei Druckreduzierung.
Was bedeuten die Begriffe "L-Gas" und "H-Gas" und was ist der Unterschied zwischen den beiden?
H-Gas hat einen höheren Methan- und somit Energiegehalt als L-Gas
(High) Hoch-Kaloriges-Gas (~13-16 kWh/m³)
(Low) Niedrig-Kaloriges-Gas (~10-13 kWh/m³)
Mit welchen Methoden lassen sich Gase verflüssigen?
Nennen Sie zwei Schiffskonstruktionen, die Gas transportieren können.
Kugeltank
1. Beste stat. Ausnutzung
2. Dünnen Wanddicken
3. Schlechte Volumen-ausnutzung (Ø 40 m)
Membrantank
1. Doppelwandig um Gas-dichtigkeit zu erreichen
2. Bessere Volumenausnutzung
Deutschland wird von 6 Nationen mit Gas beliefert. Welche Nationen sind dies und wie groß war der prozentuale Anteil der jeweiligen Nation 2013?
Russland
38 %
Norwegen
20 %
Niederlande
26 %
Deutschland
10 %
Großbritannien & Dänemark
6 %
Was sind konventionelle Gasvorkommen?
Gasvorkommen die im Gestein durch Hohlräume mit einander verbunden sind. Das Gas kann bei der Förderung herausströmen.
Konventionelle Förderung: Bohrungen
Was ist Fracking?
Nenne zwei Nachteile bzw. negative Folgen des Frackings.
Beim Fracking wird mit sehr hohem Druck eine Flüssigkeit in die gasführende Gesteinsschicht gepresst, die dann zerbricht und das darin enthaltene Gas freilässt.
Diese Technik wird seit Jahrzehnten auch in Deutschland angewendet, ist allerdings in jüngerer Zeit in die Kritik geraten. Gegner befürchten Schäden insbesondere im Grundwasser / Trinkwasserbereich durch Inhaltsstoffe in der eingesetzten Frack – Flüssigkeit. Fracking steht auch im Verdacht lokale Erdbeben auslösen zu können.
Was bedeutet "reales Gas" bzw. "ideales Gas" und wo sind die Unterschiede?
Reales Gas:
Ideales Gas:
Was beschreibt das Gas-Gesetz von Avogrado?
Das Normvolumen Vmn von „idealen“ Gasen.
Gase enthalten bei gleicher Temperatur, gleichem Druck und gleichem Volumen die gleiche Anzahl an Molekülen
Nennen Sie die Strömungsformen.
laminar
Druck und Strömungsgeschwin-digkeit sind konstant
turbulent
Druck und Strömungsgeschwin-digkeit sind abhängig vom Durchmesser und der Rauigkeit
Was wird mit dem Begriff „Brennwert Hs,n“ beschrieben?
Der Brennwert Hs,n gibt den Energiegehalt des Gases an
Nach DVGW Arbeitsblatt G 260 liegt die Gasqualität zwischen 8,4 bis 13,1 kWh/m³
Der Energiegehalt des Gases, bei vollständiger Verbrennung und Abgasrückführung mit Wasserdampfkondensationsnutzung.
Woraus besteht die Frack-Flüssigkeit?
Was bedeuten die Begriffe "Arbeitsgas" und "Kissengas"?
Kissengas:
Das Kissengas ist das Gasvolumen, welches beim minimalen Kaverneninnendruck
in der Kaverne verbleibt. Dieses Gaspolster bleibt also während der gesamten Betriebszeit in der Kaverne.
Arbeitsgas:
Der Speicherbetrieb erfolgt mit dem Arbeitsgasvolumen.
Nennen Sie stichpunktartig die Bestandteile einer Gasdruckregel und -messanlage.
Welche Störungsgrößen beeinflussen den Betrieb der Anlage?
Störungsgrößen:
Welches ist der große Nachteil am Biogas?
1. Heizwert/Brennwert ist niedriger als beim Erdgas
2. Sehr Sauerstoffreich im Vergleich zur Kohle
3. Enthält viel CO2 (Kohlenstoffdioxid)
4. Entstehung von Monokulturen
Beschreiben Sie den Instandhaltungskreislauf.
Maßnahmen zur Festlegung des Ist-Zustandes
Bewahrung des Soll-Zustandes
Wiederherstellung des soll-Zustandes
(Reparatur, Reinigung, Sanierung, Erneuerung)
Was verstehen Sie unter dem Begriff "Konditionierung"?
Die Anpassung eines Gases an geforderte Qualitäten durch Beimischung (von z.B. Luft oder Stickstoff) heißt Konditionierung.
Was bedeutet die Abkürzung „DVGW-Arbeitsblatt GW 301“?
DVGW = Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches
GW = steht für Gas und Wasser
301 = Nummer beschreibt die Zulassungsforderung
Nenne die Nachteile von PVC Rohren
Wie kann eine Pipeline getrocknet werden?
Heißluft
Vakuum erzeugen
Was bedeutet "LNG" und wofür/wie wird es genutzt?
Liquified Natural Gas (Flüssiggas)
Was ist der Tripelpunkt?
Der Punkt an dem sich die Zustandsänderungslinien zwischen fest/flüssig/gasförmig treffen.
Nennen Sie 4 verschiedenen Erdgasspeichermöglichkeiten.
1. Porenspeicher (ehem. Öl- und Gasbohrungen)
2. Kaverne (ausgespülter Salzstock, Nachteil: Salzkavernen verformen sich)
3. Röhrenspeicher (Stahlrohre in geringer Bodentiefe)
4. Rohleitungen (Rohrleitungsnetze im allgemeinen)
Was versteht man unter dem Begriff „Odorierung“?
Dem geruchslosen Gas wird ein Geruchsstoff beigemischt damit im Fall einer Leckage ein Gasaustritt bemerkt werden kann.
Nenne die 5 Hauptkomponenten eines Gastransportsystems
Wovon ist der Realgasfaktor „Z“ abhängig?
1. Temperatur
2. Druck
3. Gasqualität
Nennen Sie 4 Verdichtersysteme.
1. Hubkolbenverdichter
2. Drehkolbenverdichter
3. Schraubenverdichte
Welche zwei Verfahren der Gasspeicherung werden in Deutschland vorrangig angewandt?
Welche 5 Nationen haben den größten Gasverbrauch?
1. USA
2. Russland
3. Iran
4. Japan
5. Kanada
Wie kann die Biogasqualität erhöht werden?
Effektive Biogasanlage beherbergt nur eine Bakterienart.
Welche Netzarten gibt es in der Stromversorgung
Was versteht man unter "Wartung" bei Pipelines?
Unter Wartung versteht man die umfassende Durchsicht der Gasanlagen oder ihrer
Bauelemente und Baugruppen.
Wie ändert sich
- der Druck p
- die Geschwindigkeit w
- das Volumen v
beim raumveränderlichen Gastransport?
Druck p1 > p2
Geschwindigkeit w1 < w2
Volumen v1 < v2
Beim raumveränderlichen Gastransport sinkt der Druck, wogegen das Volumen wächst und die Geschwindigkeit damit steigt.
Was ist die statische Reichweite?
Der Vorrat/die Reserve an Gas, die bei aktuellem Verbrauch noch zur Verfügung steht.
Reserve wird in Jahren berechnet.
Was ist der Unterschied zwischen einer Sanierung und einer Reparatur?
Sanierung:
In der Regel größerer Austausch (z.B. Einschub kleinerer Leitungen in Alte)
Reparatur:
Lokaler Austausch
Wie viel Gas kann in Deutschland gespeichert werden?
Ungefähr 20 % des Verbrauches in Deutschland (ca. 20 Milliarden m³)
Was ist das ein deterministisches Verfahren?
Ein mathematisches Verfahren zur Analyse bzw. Modellierung von Phänomenen (Prozess, Struktur), die unter gleichen Ausgangsbedingungen immer zu einem identischen Ergebnis führen.
Was ist ein probabilistisches Verfahren?
Statistisches Verfahren zur Analyse bzw. Modellierung von Phänomenen unter bestimmten Wahrscheinlichkeitsannahmen über das Eintreffen von Ereignissen
Nennen Sie 5 Energiekonzerne.
BASF, RWE, EON, Wattenvall, EWE
Erdgas ist ein Naturprodukt. Nennen Sie die verschiedenen Bestandteile des Sauergases?
CH4 (Methan) ≈ 90 %
Rest: N2 (Stickstoff), CO2 (Kohlenstoffdioxid), Edelgase (Neon, Argon, Kryptan)
Was sind die wichtigsten Aufgaben der Gasdruckregelanlagen (GDRA)
1. Regelung des Gasdruckes vom Transportnetz zum Verbraucher
2. Verbinden verschiedene Druckstufen verschiedener Leitungssystem unter einander
Nenne drei Erdgasqualitäten (Arten) die in Deutschland gehandelt werden.
- Nordsee-Erdgas
- Russisches Erdgas
- Holland-Erdgas
Wie ändert sich
- der Druck p
- die Geschwindigkeit w
- das Volumen v
beim raumbeständigen Gastransport?
Druck p1 = ~ p2
Geschwindigkeit w1 = ~ w2
Volumen v1 = ~ v2
--> Es gibt nur geringfügige Änderungen bei raumbeständigen Gastransport.
Was versteht man unter dem Begriff „unbundling“?
Zerschlagung der großen Energiekonzerne
In welche Netzarten wird das Gasnetz unterteilt?
Was versteht man unter "Instandsetzung" bei Pipelines?
Die Instandsetzung ist die Wiederherstellung des Sollzustandes der Gasanlagen
oder ihrer Bauelemente und Baugruppen.
Warum wird Erdgas gespeichert?
1. Unabhängigkeit gegenüber Lieferanten
2. Preisschwankungen (günstig einkaufen, teuer verkaufen)
3. Jahresschwankungen ausgleichen
Was wird durch den „Wobbe-Index Ws“ beschrieben?
Maß für die Energielieferung des Brennwertes Hs,n (Vergleich von Brennwerten)
Wesentliche Größe zur Beurteilung der Austauschbarkeit von Gasen
Warum wird in der GDRA eine Gasmengenmessung durchgeführt, warum spielt die Mengenmessung eine wichtige Größe?
1. Zur Kontrolle von Druck, Feuchte, Temperatur und verbrauchte Menge
2. Gasverbrauch muss abgerechnet werden
3. Differenzen und Unregelmäßigkeiten können erkannt werden
4. Wird ein Druckabfall verzeichnet, ist eine Leckage wahrscheinlich
Welches sind die 2 Hauptprozesse in der Biogasherstellung?
1. Vergärung (anaerober Abbau – Bakterien benötigen kein Sauerstoff)
2. Methanisierung
Was verstehen Sie unter dem Begriff "integrale Rauigkeit"?
Die integrale Rauigkeit beinhaltet alle widerstandsbildenden Netzbestandteile (Wandrauigkeit, Ablagerungen, Wirkung von Einbauten wie z.B. Krümmungen, Amaturen etc.)
Was wird mit dem Begriff „Heizwert Hi“ beschrieben?
Mit den gleichen Voraussetzungen des Brennwertes Hs nur das Gas bleibt gasförmig.
Was bedeutet "volumetrische Abrechnung" und "thermische Abrechnung"?
Wird das Volumen des transportierten Erdgases gemessen, so spricht man von einer
Volumenmessung. Wird das Erdgas an einen Dritten im Rahmen eines Vertrages
übergeben, so spricht man in diesem Zusammenhang von volumetrischer
Abrechnung.
Stellt man im Rahmen eines Vertrages die im Erdgas enthaltene Energie – die
Wärmeenergie – in Rechnung, spricht man von thermischer Abrechnung.
Nennen Sie typische Aufgaben eines Energieversorgers (Strom)
Welche Rohrarten werden heutzutage in welchen Netzen bevorzugt genutzt?
Hochdruck - Stahlrohre
Mitteldruck - PE (früher PVC)
Niederdruck - PE (früher PVC)
Mit welcher Temperatur und welchem Druck wird das Normvolumen der „idealen“ Gase beschrieben?
Bei 0° C und 1,01325 bar.
Was ist der Unterschied zwischen Brennwert Hs und Heizwert Hi?
Welchen Wert nimmt man wofür?
Der Heizwert, ist ein Kennzeichen für die Energie, die bei der Verbrennung eines Stoffes freigesetzt wird. Im Gegensatz zum Brennwert kommt es dabei nicht zur Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes, wodurch sein Betrag im Vergleich immer kleiner ist.
Brennwert --> wirtschaftliche Belange wie z.B. Abrechnungen
Heizwert --> technische Belange wie z.B. Wärmebelastung von Gasgeräten
Was ist Sauergas?
Was ist Süßgas?
Sauergas ist die Bezeichnung für unaufbereitetes Erdgas (Rohgas), das einen signifikanten Schwefelwasserstoff-Gehalt aufweist.
Im Gegensatz zu Sauergas wird Erdgas ohne Schwefelwasserstoffanteile als Süßgas oder süßes Erdgas bezeichnet. Im Englischen wird der Vorgang des Reinigens von Erdgas bzw. des Entfernens von Schwefelwasserstoffs auch als Sweetening (übersetzt: Süßen) bezeichnet.
Was bedeutet Redundanz?
Zwei Kreisläufe in der GDRA, zwecks Versorgungssicherheit und Instandhaltung
Nenne Sie die 4 Hauptverfahren zur Erdgassuche.
1. Seismisches Verfahren (Schallwellen)
2. Gravimetrisches Verfahren (über die Gesteinsdichte)
3. Erdmagnetisches Verfahren (Messung magnetischer Kraftfelder)
4. Geoelektrisches Verfahren (elektr. Prüfung der Leitfähigkeit der Gesteinsschichten)
Die Genauigkeit nimmt von 1 - 4 ab.
Warum muss eine Pipeline vor der ersten Inbetriebnahme „getrocknet“ werden?
Die Luftfeuchtigkeit kann auf der Rohrinnenseite zu Korrosion führen.
Welches sind die 5 größten Gasförder-Nationen?
1. Russland
2. USA
3. Kanada
4. Iran
5. Norwegen
Wie groß ist der durchschnittliche Gasverbrauch in Deutschland pro Jahr?
Der Jahresgasverbrauch liegt ungefähr bei 100 Milliarden m³ Gas.
Welche Energiepflanzen werden für die Herstellung von Biogas verwendet?
1. Mais
5. Resthölzer
2. Grünroggen
6. Gülle
3. Chinaschilf
7. Müll/Schlachtabfälle
4. Erntereste
8. Klärschlamm
Nennen Sie den Unterschied zwischen Erdgasressourcen und Erdgasreserven.
Erdgasressource
Geologisch bestätigte Vorkommen
Erdgasreserve
Geologisch bestätigte Vorkommen, die wirt-schaftlich förderbar sind
Was ist der Unterschied zwischen einem raumbeständigen und einem raumveränderlichen Gastransport?
In welchem Netz ist welche dieser Arten anzutreffen?
Raumbeständiger Gastransport
Raumveränderlicher Gastransport
Was sind unkonventionelle Gasvorkommen?
Gasvorkommen die im Gestein nicht mit einander verbunden sind.
Sandstein, dicht gelagert
Schiefergestein, dicht gelagert, plattenartig
Kohlevorkommen: sehr oberflächennah (Grubengas)
Welche 3 Strategien des Netzbetreibers kennen Sie?
1. + Systemressourcen werden ausgenutzt
2. - Reparatur sehr teuer
3. - Netzstabilität nicht gegeben
1. Armaturen werden zyklisch ausgetauscht
2. + sehr sicherer Betrieb
3. - Systemressourcen werden nicht ausgenutzt
1. Liegt zwischen Ausfall- und Prävention
2. Jedes Versorgungsunter-nehmen entwickelt seine eigene Strategie
Ist die Reibungszahl bei laminarer Strömung abhängig von der Rauigkeit der Wand?
Nein, laminare Strömung liegt bei geringer Geschwindigkeit vor. Hierbei erzeugt die Rauigkeit des Rohres keine nennenswerte Reibung.
Was ist die dynamische Reichweite?
Die Reserve bei veränderlichem Verbrauch.
Der Erdgasverbrauch steigt exponentiell zum Bevölkerungswachstum. Steigt der Verbrauch, sinkt die Reichweite.
Was wird mit dem Kompressibilitätsfaktor „K“ und Realgasfaktor „Z“ bei der Gastransportberechnung berücksichtigt?
Das Verhalten „realer“ Gase kann durch Korrektur der thermischen Zustandsgleichung des „idealen“ Gases berücksichtigt werden.
Mit den sogenannten Molchen können die Rohrleitungen auf Mängel untersucht uns gereinigt werden. Nennen Sie 2 Molcharten.
1. Scheibenmolche
2. Intelligente Molche
Ab welcher Länge einer Pipeline für Gas ist es wirtschaftlicher einen Transport per Schiff zu nutzen?
ca. 6000 km
Wie groß ist der weltweite durchschnittliche Gasverbrauch pro Jahr?
Der Jahresgasverbrauch liegt ungefähr bei 3,1 Billionen m³ Gas.
Welches sind die 5 gasreichsten Länder?
1. Russland
2. Iran
3. Katar
4. Saudi-Arabien
5. Arabische Emirate
Beschreiben Sie das Fracking-Verfahren
1. Herstellen einer Bohrung
2. Bohrung wird durch einpressen von Flüssigkeit aufgesprengt
3. Flüssigkeit besteht aus Chemikalien, die das Gas vom Gestein lösen
4. Gas kann strömen
5. Bohrung sieht teleskopartig aus, es wird Rohr an Rohr gebohrt (Loch wird größer)
Mit welchem Verfahren untersuchen die intelligenten Molche die Pipeline?
1. Ultraschallverfahren
2. Magnetstrahlverfahren
Woraus besteht Biogas?
Methan CH4 ≈ 50-65 %
Kohlenstoffdioxid CO2 ≈ 30-45 %
Wasser H2O
Sauerstoff O2
Schwefeldioxid SO2
Welches sind die 6 wichtigsten Geräte in der GDRA?
1. Sicherheitsventil (2x vorhanden aufgrund der Redundanz)
2. Gasvorwärmer
3. Gasfilter/Abscheider
4. Gasdruckregelgerät/Druckminderer
5. Mengenmesser
6. Schalldämpfer
Warum ist das Vorwärmen eines Gases vor einer Druckminderung wichtig?
Andernfalls könnten folgende unerwünschte Effekte auftreten, die es zu vermeiden gilt:
Nennen Sie kritische Bestandteile des Biogases.
Feststoffpartikel
CO2 Kohlenstoffdioxid
N2
O2 Sauerstoff
H2O Wasser
H2S