Energieverbrauch und Abgasemissionen einer Mikrogasturbine

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit ist die Gewinnung von Erkenntnissen bezüglich Leistungsvermögen und Schadstoffausstoß einer Mikrogasturbine im Betrieb mit Biogas. Dazu wurden zwei Tage lang Abgas- und Verbrauchsmessungen an einer Mikrogasturbine durchgeführt, welche in einer Biogasanlage in Salzburg (Österreich) installiert ist. Dabei wurde die Turbine mit verschiedenen Lasten und Brenngaszusammensetzungen betrieben und die so gewonnen Daten ausgewertet. Speziell der Einsatz von Biogas mit niedrigen Methangehalt in der Mikrogasturbine stand im Fokus des Interesses. Zu Beginn dieser Arbeit wird dem Leser ein Überblick über den Energieträger Biogas gegeben. Ausgehend von dessen Eigenschaften, werden die Herstellung und die heutige Verwendung von Biogas erläutert. Anschließend wird auf das Spektrum der Abgasemissionen eingegangen, welche für die Verfeuerung von Biogas relevant ist. Dabei wird auch jeweils kurz auf den Einfluss der Betriebsparameter auf deren Entstehung und die zur Zeit gültigen Abgaslimits eingegangen. Darauffolgend wird die Technik der Gasturbine vorgestellt. Dem Leser wird darin ein Überblick über den Aufbau und die Funktion dieser Verbrennungskraftmaschinen gegeben. Im Speziellen wird dabei auf die Besonderheiten von Mikrogasturbinen im Vergleich zu konventionellen Gasturbinen eingegangen und welche Vor- und Nachteile sich daraus ergeben. Weiters folgt eine Beschreibung des Ablaufs der durchgeführten Messung. Zuerst wird die Biogasanlage an der die Messungen durchgeführt wurden genauer beschrieben. Im Speziellen wird auf die Betriebseigenschaften der vor Ort eingesetzten Mikrogasturbine eingegangen. Es folgt eine Auflistung und Beschreibung der eingesetzten Messtechnik und die Vorgangsweise zur Auswertung der gemessenen Daten. Abschließend werden die gemessenen Daten ausgewertet und die einzelnen Betriebszustände hinsichtlich ihres Emissionsverhaltens und Wirkungsgrades miteinander verglichen.