G 693 Arbeitsblatt 12/2018

Ermittlung von Unsicherheiten von Erdgasmengen, Heizwerten und CO2-Emissionsfaktoren für den CO2-Emissionshandel

174,00 €*
  • DVGW
  • 80 Seiten, DIN A4, geheftet
  • 2. Auflage 2018
  • 1
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  • 310378
ST
Produktart

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Um Betreibern emissionshandelspflichtiger Erdgasverbrennungsanlagen Hilfestellungen bei ihren Pflichten im Rahmen der Emissionsüberwachung und Berichterstattung zu geben, wurde dieses Arbeitsblatt G 693 in Zusammenarbeit mit der Physikalisch‑Technischen Bundesanstalt (PTB) und unter Mitwirkung der Deutschen Emissionshandelsstelle (DEHSt) überarbeitet. In Überwachungsplänen emissionshandelspflichtiger Anlagen mit Einsatz von Erdgas sind zum Nachweis der Einhaltung der Unsicherheitsanforderungen der Monitoring‑Verordnung (MVO) Unsicherheitsanalysen für Tätigkeitsdaten und für stoffspezifische Parameter zu erstellen. Erleichterungen von dieser Verpflichtung sind für Anlagen mit geringen Emissionen (CO2‑Emissionen < 25 000 t/Jahr) vorgesehen. Betreiber von Anlagen mit CO2‑Emissionen ? 25 000 t/Jahr stehen häufig vor der Fragestellung, wie eine solche Analyse aufzubauen und durchzuführen ist und wie die betrieblichen Gegebenheiten systematisch abgebildet werden können.

Zum Aufbau einer systematischen Unsicherheitsanalyse soll das Arbeitsblatt Hilfestellungen sowie Hin‑weise zu möglichen Vereinfachungen geben. Ausgewählte Beispiele sollen Betreibern helfen, in einer ggf. ganz oder teilweise analogen Vorgehensweise den Nachweis über die ermittelte Unsicherheit zu führen.
Vorwort

Anwendungsbereich

Normative Verweisungen

DVGW-Regelwerk

Nationale Normen

Internationale Normen

Andere Technische Regeln

Gesetze, Verordnungen und Europäische Richtlinien

Begriffe, Symbole, Einheiten und Abkürzungen

Einfache Anlage

Komplexe Anlage

Brennwert Hs

Heizwert Hi

Eichung

Emissionsquelle

Erweiterte Messunsicherheit

Erweiterungsfaktor

Genauigkeit

Kalibrierung

Kombinierte Standardunsicherheit

Mengenumwertung

Punktquelle

Prozessquelle

Maximaldurchfluß Qmax

Minimaldurchfluß Qmin

Trenndurchfluß Qt

Relative erweiterte Unsicherheit

Relative Standardunsicherheit

Standardunsicherheit

Sensitivität/Empfindlichkeit

Relative Sensitivität/Empfindlichkeit

Systematische Abweichung

Tätigkeitsdaten, Emissionsfaktor EF

Unsicherheit

Unsicherheit eines Messergebnisses Einzelunsicherheit)

Unsicherheit eines Endergebnisses (Gesamtunsicherheit)

Zufällige Abweichung

Zustandszahl

Abrechnungsbrennwert

Anforderungen aus TEHG und MVO an die Überwachung von Anlagen

Erfassung und Weitergabe der relevanten Messdaten

Allgemeine Regelungen zu den Marktrollen

Bestehende Regelungen zur Datenweitergabe durch die Kooperationsvereinbarung Gas (KoV)

Bestehende Anforderungen zur Nachvollziehbarkeit der Rechnung

Vertragliche Vereinbarungen

Allgemeine Vorgehensweise bei der Ermittlung der Unsicherheiten von Gasmengen

Erforderliche Vorüberlegungen

Allgemeine Grundlagen zur Ermittlung der Messunsicherheit

Einflussgrößen

Ermittlung von relativen Sensitivitätskoeffizienten

Aufstellung eines Unsicherheitsbudgets

Berechnung der Gesamtunsicherheit

Berechnung von Unsicherheiten von Gasmengen Vn

Einzel-Unsicherheit einer Erdgasmenge Vn, gemessen in einer geeichten Messanlage mit Gaszähler und Mengenumwerter

Einzelunsicherheit einer Erdgasmenge Vn, gemessen in kalibrierten Messanlagen

Messeinrichtungen

Dokumentation der Messeinrichtungen

Modellgleichung(en)

Kalibrierergebnisse, Umgebungsbedingungen

Druck

Temperatur

K-Zahl

Direkte Übernahme von Messwerten aus der geeichten Messanlage für die Betriebsmessstelle

Normdichte

Unsicherheiten

Sensitivitätskoeffizienten

Werte der Sensitivitätsfaktoren und Standardunsicherheit

Berechnung der erweiterten Unsicherheit U

Gesamtunsicherheit bei parallelgeschalteten Messanlagen

Unsicherheit bei der Messung von Erdgas in komplexen Anlagenkonstellationen

Bestimmung der Unsicherheit von Heizwerten und Emissionsfaktoren

Anhang A ? Unsicherheiten des Normvolumens Vn, gemessen in einer geeichten Messanlage (Turbinenrad-Gaszähler und Mengenumwerter) mit Beispielen

A.1 Anforderungen an die Dokumentation

A.2 Unsicherheitsbeiträge von maßgeblichen Faktoren

Fehlerkurvenkorrektion

A.2.2 Eingeschränkte Fehlergrenzen bei Turbinenradgaszählern nach DIN EN 12261

A.2.3 Geeichter Zähler ohne Fehlerkurvenkorrektion

A.2.4 Unsicherheit der Prüfstände

A.2.5 Wiederholbarkeit der Prüfergebnisse

A.2.6 Messunsicherheit im Bereich kleiner Durchflüsse

A.2.7 Mengenumwerter

A.2.8 Messunsicherheiten durch die Temperaturmessung

A.2.9 Messunsicherheiten durch die Druckmessung

A.2.10 Messunsicherheiten durch die Gasbeschaffenheit

A.2.11 Gasgleichung

A.2.12 Langzeitverhalten (Verhalten nach Inbetriebnahme)

A.2.13 Jahresmenge

A.2.14 Mittelungseffekte

A.3 Beispiele für geeichte Volumenmessung (Turbinenradgaszähler, Mengenumwerter)

A.3.1 Geeichter Gaszähler der Genauigkeitsklasse 1,0 mit Mengenumwerter und Fehlerkurven- Korrektion

A.3.2 Geeichter Turbinenradgaszähler mit eingeschränkter Fehlergrenze nach DIN EN 12261 (Abschnitte E.4 und E.5) mit Mengenumwerter

A.3.3 Geeichter Gaszähler mit Mengenumwerter; die Messabweichungen des Gaszählers bei der letzten Eichung sind bekannt

A.3.4 Geeichter Gaszähler der Genauigkeitsklasse 1,0 mit Mengenumwerter: die Messabweichungen des Gaszählers bei der letzten Eichung sind nicht bekannt

Anhang B ? Unsicherheiten des Normvolumens Vn, gemessen in kalibrierten Messanlagen

B.1 Anforderungen an die Dokumentation

B.2 Unsicherheitsbeiträge maßgeblicher Faktoren

B.2.1 Fehlergrenzen betrieblicher Mengenmessgeräte

B.2.2 Unsicherheit der Prüfstände

B.2.3 Wiederholbarkeit der Prüfergebnisse

B.2.4 Messunsicherheit im Bereich kleiner Durchflüsse

B.2.5 Mengenumwertung

B.2.6 Messunsicherheiten durch die Gasbeschaffenheit

B.2.7 Gasgleichung

B.2.8 Langzeitverhalten (Verhalten nach Inbetriebnahme)

B.2.9 Jahresmenge

B.2.10 Betriebsbedingungen bei nicht geeichten Gaszählern

B.3 Kalibrierte Volumenmessanlagen in einfachen und komplexen Anlagenkonstellationen

B.3.1 Einfache Anlagenkonstellation (Beispiel)

B.3.2 Komplexe Anlagenkonstellationen (Beispiele)

Anhang C ? Beispiele zur Ermittlung von Unsicherheiten des Heizwertes und des CO2-Emissionsfaktors

C.1 Berechnung des CO2-Emissionsfaktors a) aus der Gasanalyse (Gl. (7.2)) und b) aus Gas- beschaffenheitsgrößen (Hs, ?n, xCO2) für verschiedene Erdgase

C.2 Ermittlung der Unsicherheit der Stoffparameter H-Gas und L-Gas

C.2.1 Beispielrechnung zur Ermittlung der Unsicherheit der Stoffparameter für Nordsee-Erdgas H (Zusammensetzung Tabelle C.1)

C.2.2 Beispielrechnung zur Ermittlung der Unsicherheit der Stoffparameter für Holland-Erdgas L (Zusammensetzung s. Anhang C.1)

Anhang D ? Bestimmung des Gasvolumens (Brennstoffverbrauch)

D.1 Messtechnische Größen

D.2 Funktionsweisen von Volumengaszählern

D.3 Balgengaszähler

D.4 Drehkolbengaszähler

D.5 Turbinenradgaszähler

D.6 Wirbelgaszähler

D.7 Ultraschallgaszähler

D.8 Coriolisgaszähler

Staudrucksonden, Venturidüsen)

D.10 Sonstige Gaszähler

D.11 Mengenumwerter

D.12 Belastungs-Registriergeräte

Anhang E ? Bestimmung von Heizwerten und des CO2-Emissionsfaktors

E.1 Online-Gaschromatografen (Prozessgaschromatografen)

E.2 Sonstige Gasbeschaffenheitsmessgeräte E.3 Brennwert-Rekonstruktionssysteme