05.11.2014, 11:24 Uhr

Biogas-Forschung: Laser spürt Methan-Lecks auf

Oberhausen / Freiburg – Beim Betrieb von Biogasanlagen ist das unerwünschte Austreten von Methan sicherheits- und umwelttechnisch sowie wirtschaftlich ein Problem. Mittels Lasertechnik wollen Fraunhofer-Forscher nun die Methan-Lecks an den Anlagen schneller aufspüren.

Dazu haben das Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) in Freiburg, das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) in Oberhausen und die Schütz GmbH Messtechnik aus Lahr zusammen eine Technologie entwickelt, die die Identifikation der Lecks schon aus größeren Entfernungen ermöglicht.

Aus bis zu 15 Metern Entfernung

Damit Betreiber Lecks an Anlageteilen der Biogasanlagen schnell, günstig und sicher aufspüren können, fehlte es bislang an einer effektiven Lösung, Diese sei laut IPM und Umsicht nun gefunden. Die auf der optischen Emissions- und Rückstreuspektroskopie basierende Laser-Technik soll es erlauben, aus bis zu 15 Metern Entfernung austretendes Gas an Anlageteilen aufzuspüren und sogar zeigen, wie viel Gas bereits ausgetreten ist. Die Wissenschaftler haben in dem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Projekt innerhalb von eineinhalb Jahren einen Demonstrator entwickelt, der via Laser austretendes Bio- und Erdgas berührungslos entdeckt und identifiziert.

Methan eindeutig identifizierbar

Bei dieser Technik nimmt das austretende Methan das Licht eines Laserstrahls auf und strahlt gleichzeitig wieder einen Teil ab. Aus diesem abgestrahlten Teil des Lichts, könne mit Hilfe des Absorptionsspektrums die Gaskonzentration ermittelt werden. Da dieses Gasspektrum eindeutig sei, könne das Methan identifiziert werden und selektiv gemessen werden.

Dabei wertet ein angeschlossener Tablet-PC die gesammelten Daten und zeigt die genaue Position des Lecks an. Zusätzlich kann das Gerät hohe Gaskonzentrationen in Räumen aufspüren und anzeigen, ab wann diese für den Menschen gefährlich sind. Die Forscher berechnen die Konzentration mit Hilfe der Daten des eingebauten Entfernungsmessers. Der Betreiber weiß damit auch, wieviel Gas bereits ausgetreten ist. Das ist ein weiteres Alleinstellungsmerkmal des neuen Systems, heißt es in der dazugehörigen Pressemitteilung.

Bald leuchtet das Methan selbst

Laut Dr. Johannes Herbst, Messtechnikexperte vom Fraunhofer IPM, ist in den nächsten drei bis fünf Jahren mit der Marktreife dieser Technologie zu rechnen. Aktuell werde bereits an weiteren Funktionen gefeilt. Es sei ihnen zum Beispiel gelungen, Methan auch ohne das zurückgestreute Licht zu erkennen. Dazu werde das Gas mit Hilfe eines starken Lasers selbst zum Leuchten gebracht. „Zukünftig kann dann das Messteam die gesamte Anlage bequem vom Boden aus überprüfen. Bisher war es nötig, auf Leitern zu steigen und die Lecks an Ort und Stelle zu identifizieren“, so Herbst.

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