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