Fachbericht: Großgasmessung von Wasserstoff und Wasserstoff-Erdgas-Gemischen

Für die Umstellung auf eine Wasserstoffwirtschaft müssen Gaszähler, womit Wasserstoff oder Wasserstoff-Erdgas-Gemische abgerechnet werden, die gleiche Genauigkeitskriterien erfüllen wie Erdgaszähler. Neue, für Wasserstoff geeignete, Primärnormale müssen entwickelt werden und stehen nicht kurzfristig zur Verfügung.. Die Lösung, die jetzt anwendbar ist, besteht aus zwei in der PTB entwickelte Skalierungsverfahren für Schalldüsen und Turbinenradgaszähler. Dabei haben geometrisch vermessenen Schalldüsen einen freien Parameter, der mittels einer Kalibrierung mit Luft bestimmt werden kann. Die Kurve eines Turbinenradgaszählers, die durch Prüfungen mit Luft und Erdgas erhalten worden, können für die Wasserstoffanwendung angepasst werden. Ein Praxisbeispiel eines Referenzsystems, aufgebaut aus gegenseitig unabhängig kalibrierten Schalldüsen, Coriolis-Zähler und Turbinenradgaszählern, zeigt konsistente Ergebnisse. Mit 10 Gasgemischen wurden bei 3 unterschiedenen Drücken 500 Prüfpunkte erfasst. Das Kriterium für die normalisierte Abweichung −1≤≤1 ist mit einem Konfidenzniveau von mehr als 95 % erfüllt.
Die Einspeisung von Wasserstoff in Verteilernetze bedeutet, dass installierten Mengenumwerter mit mehr als 10 % Wasserstoff rechnen müssen. Deshalb ist der üblicher SGERG-Algorithmus so modifiziert, dass Berechnungen mit bis 100 % Wasserstoff möglich sind. Simulationen zeigen, dass die Wunschunsicherheit von 0,1 % eingehalten werden kann durch Einschränkung des Druckbereichs auf 26 bar für die in Deutschland üblichen Erdgasen.

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