Nutzung von LNG - BTO · • LNG als eine Alternative der leitungsgebundenen Gasversorgung, • LNG...

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Energieträger für Schifffahrt, Logistik und Industrie in Nordrhein-Westfalen Nutzung von LNG Alexey Mozgovoy Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. Duisburg, 23.03.2015

Transcript of Nutzung von LNG - BTO · • LNG als eine Alternative der leitungsgebundenen Gasversorgung, • LNG...

  • Energieträger für Schifffahrt, Logistik und Industrie in Nordrhein-Westfalen

    Nutzung von LNG

    Alexey Mozgovoy

    Gas- und Wärme-Institut Essen e. V.

    Duisburg, 23.03.2015

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    Inhalt

    o Gasexpertise durch GWI

    o Was ist LNG ?

    o Regulatorische Motivatoren

    o Warum LNG ?

    o Regelwerke zu LNG

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    Gasexpertise durch GWI

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    o Gemeinnütziger Verein

    o 1937 von der deutschen Gasbranche gegründet

    o 62 Mitgliedsunternehmen, u. a. Gasversorger, Geräte-hersteller, Verbände, Stadtwerke

    o 62 Mitarbeiter

    Gasexpertise durch GWI

    75 Jahre GWI 20. Mai 2012

    Das GWI ist als anwendungstechnologisches und praxisnahes Brancheninstitut weit über die Branche etabliert – Gas und Wärme ist unser Fach

    o 1970 Erwerb Standort Essen Hafenstrasse o Erweiterung 1999 (Versuchshalle und

    Demonstrationshaus) mit Ziel 2-Mitteln der EU

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    Gasexpertise durch GWI

    Die Mitgliedsunternehmen sind die unerlässliche Basis und der Garant für den langfristigen Erfolg des GWI in der F&E-Landschaft.

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    Was ist LNG ?

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    Was ist LNG?

    Daten und Fakten zu LNG:

    o Mischung aus Methan, Propan, Butan und höheren

    Kohlenwasserstoffen und Stickstoff,

    o Wird durch die Verflüssigung von aufbereitetem Erdgas bzw. Biogas

    (Bio-LNG) erzeugt,

    o Siedepunkt -161 °C bis -164 °C im Normzustand (abhängig von der

    Zusammensetzung in jedem Einzelfall),

    o Volumen von 1 kg LNG beträgt 1/600stel

    des von 1 kg gasförmigen Erdgases

    o Energiegehalt von 1 Liter LNG entspricht dem vom 3 Liter

    komprimierten Erdgas (CNG) oder 0,6 Liter Diesel

    1 kg Erdgas

    1 kg LNG

    200 bar

    200 bar

    200 bar -162 °C

    Diesel 0,6 Liter

    CNG 3 Liter

    LNG 1,7 Liter

    Quelle: OSOMO

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    Tor zur LNG-Welt

    Mögliche Lieferwege von LNG nach Deutschland:

    o Belgien (Anlandeterminal in Zeebrügge, Inbetriebnahme 1987),

    o Die Niederlande (Anlandeterminal in Rotterdam, Inbetriebnahme 2011),

    o Polen (Anlandeterminal in Swinoujscie, Inbetriebnahme voraussichtlich 2015)

    o Inländische Projekte sind für Investoren unwirtschaftlich (Beispiel: Anlandeterminal in Wilhelmshaven, in Planung

    seit 1972, das Projekt ist seit 2000er gestoppt)

    Quelle: GIE, 2014

    Herkunftsländer von LNG für die Anlandeterminals in Zeebrügge, Rotterdam und Swinoujscie:

    o Algerien / Exportterminal in

    Arzew,

    o Nigeria,

    o Norwegen,

    o Katar,

    o Trinidad und Tobago

    Mögliche Importwege von

    LNG nach Deutschland

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    Gasbeschaffenheit von LNG

    Herkunft Stickstoff

    [mol-%]

    Methan

    [mol-%]

    Ethan

    [mol-%]

    Propan

    [mol-%]

    Butan und

    höhere

    Kohlenwas-

    serstoffe

    [mol-%]

    Brennwert

    [kWh/mN3]

    Wobbe-

    Index

    [kWh/mN3]

    Algerien / Arzew 0,71 88,92 8,41 1,59 0,37 12,05 15,28

    Nigeria 0,03 91,70 5,52 2,17 0,58 12,03 15,39

    Norwegen 0,46 92,03 5,75 1,31 0,45 11,83 15,19

    Katar 0,27 90,90 6,43 1,66 0,74 12,04 15,33

    Trinidad und

    Tobago 0,01 96,78 2,78 0,37 0,06 11,37 15,00

    13,6

    11,0

    15,7

    13,0

    HL

    Wo

    bb

    e-I

    nd

    ex k

    Wh

    /mN

    3

    Wobbe-Index für Erdgas Gruppe L und Gruppe H nach DVGW G 260:2013

    LNG erfüllt Anforderungen:

    o des DVGW-Regelwerks G 260:2013 „Gasbeschaffenheit“

    o der Norm DIN 51624:2008 „Kraftstoffe für Fahrzeuge – Erdgas – Anforderungen und Prüfverfahren“

    und stellt somit eine Option als Kraftstoff für motorische Nutzung und als Brennstoff für

    Energieversorgung dar.

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    Gasbeschaffenheit von LNG

    o Schwankende Gasbeschaffenheit wird im Erdgasnetz an vielen Stellen verzeichnet,

    o Einspeisung von Biogas und Wasserstoff trägt der Gasbeschaffenheitsschwankung bei,

    o Einspeisung von LNG in die Netze öffentlicher Gasversorgung als Zusatzgas oder Austauschgas erfordert eine Konformitätsprüfung auf die Anforderungen des DVGW-Regelwerks G 260:2013 „Gasbeschaffenheit“ und der Norm DIN 51624:2008 „Kraftstoffe für Fahrzeuge – Erdgas – Anforderungen und Prüfverfahren“ analog zur Einspeisung von Wasserstoff und Biogas,

    Schwankung vom Methananteil von 97,77 mol-% bis 89,83 mol-%, also um

    ca. 8 mol-%

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    Gasbeschaffenheit von LNG

    o Gasbeschaffenheitsschwankung ist insbesondere bei Industrieprozessen kritisch, die Erdgasflamme als Werkzeug benutzen:

    o Glas- und Keramikherstellung,

    o Metallverarbeitung,

    o Stromproduktion etc.

    o Vor Ort installierte Bunkeranlagen für LNG werden immer öfter als eine Alternative für leitungsgebunden verteilte Erdgase angesehen. Immer mehr Industrieverbraucher werden durch die kommende Marktraumumstellung von L auf H-Gas auf das Thema Versorgungssicherheit sensibilisiert.

    Quelle: HGV

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    Regulatorische Motivatoren

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    Regulatorische Motivatoren

    Sulphur Emission Control Area

    Internationale Seeschifffahrts-Organisation IMO führt ab dem 1. Januar 2015 für das Gebiet der Nord-

    und Ostsee eine Sulphur Emission Control Area (SECA) ein. Damit wird die SOx-Emissionsgrenze um den

    Faktor 10 bis auf 0,1 Massen-% reduziert.

    Mögliche Lösungen:

    o Nachrüstung aller Schiffe mit Filteranlagen,

    o Ersatz vom Schwereöl durch Marinediesel im betroffenen Gebiet,

    o Umstieg auf ökologischen und nachhaltigen Ktaftstoff LNG

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    Regulatorische Motivatoren

    o in allen Seehäfen des Kernnetzes des transeuropäischen

    Verkehrsnetzes (TEN-V) für den Seeschifffahrt und die

    Binnenschifffahrt bis zum 31.12.2020 (z. B. Hamburger Hafen),

    o in allen Binnenhäfen des TEN-V für die Binnenschifffahrt bis

    zum 31.12.2025 (z. B. Düsseldorfer Hafen),

    o entlang aller Straßen des TEN-V im Abstand höchstens 400 km

    bis zum 31.12.2020

    Nachrüstung mit der LNG-Betankungsinfrastruktur von insgesamt

    139 See- und Binnenhäfen in der EU (24 allein in Deutschland).

    Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über den Aufbau der Infrastruktur für

    alternative Kraftstoffe vom 24.01.2013 verpflichtet alle EU-Mitgliedsstaaten zur Errichtung

    öffentlich zugänglicher LNG-Tankstellen:

    Quelle: LBST, 2014

    Deutsche Häfen im Kernnetz von TEN-V

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    Warum LNG?

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    Warum LNG?

    Vorteile durch die LNG-Nutzung:

    o Wirtschaftlichkeit:

    • Geringe KFZ-Steuerabgaben (Grund: weniger CO2-Emissionen),

    • Geringe Kraftstoffsteuer,

    • wirtschaftliche Pluspunkte durch vernünftige Amortisationszeiten,

    o Umweltfreundlichkeit:

    • Geringer Lärmpegel → Motorenbetrieb in Ballungszonen auch in den Nachtstunden möglich,

    • Keine Feinstaub- und SO2-Emissionen,

    • 80 – 90 % weniger NOx-Emissionen im Vergleich zu Diesel,

    • 70 % weniger CO-Emissionen im Vergleich zu Diesel,

    • 25 % weniger CO2-Emissionen im Vergleich zu Diesel,

    • 80 % weniger CO2-Emissionen im Vergleich zu Diesel bei einer Beimengung von regional produziertem

    LNG aus Biogas,

    o Versorgungssicherheit und Bezugsdiversifizierung:

    • LNG als eine Alternative der leitungsgebundenen Gasversorgung,

    • LNG als ein Austausch- bzw. Zusatzgas,

    • Freier Wettbewerb: Teilnahme vieler Anbieter von LNG auf dem Energiemarkt möglich,

    • Flexible und klare Preisbildung vom Spotmarktpreis

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    Regelwerke zu LNG

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    Regelwerke zu LNG

    National

    DVGW G 260:2013 „Gasbeschaffenheit“. Gasbeschaffenheit von Brenngasen für die Gasversorgung in Deutschland,

    DVGW G 651 „LNG-Tankstellen“. Arbeitssicherheit, Umweltschutz, Sicherheit beim Transport und beim Feuerschutz

    beim Betrieb von bodeninstallierten Tankstellen (in Überarbeitung),

    DIN 51624:2008 „Kraftstoffe für Fahrzeuge – Erdgas – Anforderungen und Prüfverfahren“. Kraftstoff-Eigenschaften für

    den Einsatz von gasförmigen Kraftstoffen in erdgastauglichen Kraftfahrzeugen,

    International

    PGS 33 (Die Niederlande). Arbeitssicherheit, Umweltschutz, Sicherheit beim Transport und beim Feuerschutz beim

    Betrieb von bodeninstallierten Tankstellen und bei der Schiffsbetankung

    EN 1160 general characteristics and properties of materials in contact with LNG EN 1473 design of Onshore LNG installation > 200 tonnes EN 146201 storage tanks for liquefied gasses EN 12308 testing of gaskets for flanged joints on LNG piping EN 1474 design and testing of marine transfer systems, part 1 design and testing, part 2 hoses, part 3 offshore transfer system EN 1532 Ship to shore interface ISO 16924 Natural gas fuelling stations -- LNG stations for fuelling vehicles ISO / TS 18683 Guidelines for systems and installations for supply of LNG as fuel to ships ISO TC 67 WG 10 Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industry

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    Das GWI ist als anwendungstechnologisches und praxisnahes Brancheninstitut weit über die Branche etabliert – Gas und Wärme ist unser Fach

    Fragen?

    Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. Hafenstraße 101 45356 Essen Tel.: +49 (0) 201 3618 - 101 Fax: +49 (0) 201 3618 - 102