Stationäre Methan- und Ethanmessungen in urbanen Gasverteilnetzen: Messkonzept, Standortwahl und Anforderungen an die Sensorik zur Kopplung mit Zustands- und Emissionsmodellen

Abstract

Regulatorische Initiativen wie die EU-Methanverordnung und die DVGW-Merkblätter G 404, G 424 und G 425 fordern von Gasnetzbetreibern eine systematische Erfassung und Reduktion von Methanemissionen. Gleichzeitig besteht weiterhin eine Forschungslücke bei der Verknüpfung diffuser Methanemissionen aus erdverlegten Verteilnetzen mit dem Netzzustand und prädiktiven Instandhaltungsstrategien. Der Beitrag stellt ein Messkonzept für stationäre Methan- und Ethanmessungen in urbanen Gasverteilnetzen vor. Es umfasst (i) die Bewertung verschiedener Standortvarianten – eigenständige Stationen, Nutzung von Gasdruckregelanlagen (GDRA) sowie Integration in bestehende Luftqualitätsmessstationen – und identifiziert die Integration in Luftqualitätsmessstationen als pragmatische Vorzugsvariante. (ii) Darauf aufbauend werden zwingende und optionale Anforderungen an die Sensorik abgeleitet, einschließlich Messbereichen für Methan und Ethan, notwendiger Nachweisgrenzen, Einsatzbedingungen, Schnittstellen sowie Restriktionen durch vorhandene Luftschadstoffmessgeräte. (iii) Abschließend wird skizziert, wie die kontinuierlich erfassten Konzentrationsdaten unter Nutzung vorberechneter Windfelder und atmosphärischer Ausbreitungsmodelle als Eingang für ein Modul zur Methanrückverfolgung und Emissionshochrechnung dienen können. Das Konzept schafft damit eine praxisnahe Grundlage für eine kontinuierliche Überwachung des Rohrleitungsnetzes und eine netzzustandsbasierte Emissionsquantifizierung. Die vorgestellte Methode ergänzt einerseits die klassischen Methoden zur messtechnischen Quantifizierung von Methanemissionen nach DVGW G 425-1 Tabelle 1 und andererseits auch die Methoden zur sicherheitstechnischen Überwachung des Leitungsnetzes nach DVGW G\,465-1-4. Der Einsatz der vorgestellten Vorgehensweise ermöglicht perspektivisch eine effizientere Instandhaltungsplanung in urbanen Gasverteilnetzen.