Wie funktioniert eigentlich das Erdgasversorgungsnetz?

Gast Autor
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Das Erdgasnetz unserer Netzgesellschaft SWTE Netz erstreckt sich über 25.000 Hektar im Tecklenburger Land. Aber wie muss eigentlich das Versorgungsnetz beschaffen sein, damit das Gas bei dir zu Hause ankommt? Wie ist unser Gasnetz aufgebaut? Warum gibt es verschiedene Druckstufen? Hier erfährst du alles rund um das Gasversorgungsnetz der Stadtwerke Tecklenburger Land.

Hier schon einmal das Wichtigste im Überblick:

  • Was sind die verschiedenen Druckstufen?
  • Wie verändert man den Gasdruck?
  • Warum wird das Gas erhitzt?
  • Kontroll- und Sicherheitsmaßnahmen

1. Was sind die verschiedenen Druckstufen?

Grundsätzlich bedeutet ein hoher Druck mehr Leistung, weil mehr Gas transportiert werden kann. Es gibt drei verschiedene Druckstufen, nach denen das Gas unterschieden wird: Hochdruck, Mitteldruck und Niederdruck. Jede Gasleitung hat einen Maximaldruck, dem sie standhalten kann. Aus Sicherheitsgründen wird dieser Höchstpunkt allerdings nie erreicht. Im Schnitt herrscht etwa die zwei Drittel des Maximaldrucks in den Versorgungsleitungen.

Aber warum gibt es die verschiedenen Druckstufen? Warum muss der Druck extra verringert werden, bevor das Gas beim Endverbraucher ankommt? Das passiert vor allem aus Gründen der Sicherheit. Hohe Druckstufen bergen immer ein größeres Risiko. Sie müssen genau überwacht werden und falls zum Beispiel ein Gasleck auftritt, können die Konsequenzen verheerender sein als bei niedrigen Druckstufen. Deshalb ist es sicherer, den Gasdruck an bestimmten Gasdruckregelanlagen kontrolliert zu senken, anstatt in jedem einzelnen Haushalt.

Hochdruck

Im Hochdrucknetz herrscht ein Druck von ein bis 100 Bar. Damit das Erdgas in unserem Versorgungsnetz ankommt, wird es über Pipelines zu sogenannten Übernahmestationen transportiert. In Ibbenbüren gibt es zwei Übernahmestationen, die das ankommende Gas von ca. 50 Bar auf zwölf Bar herunterregeln und dann in die Region weiterleiten. Bei der Ankunft hat das Gas eine Temperatur von ungefähr sieben bis acht Grad, was der Erdtemperatur entspricht.

In Ibbenbüren transportiert die Hochdruckleitung das Gas mit einem Druck von maximal 16 Bar. Man kann sich diese Leitung wie einen großen Ring unterhalb der Stadt vorstellen. Für eine Stadt wie Ibbenbüren ist das eher ungewöhnlich: man findet solche Leitungen vor allem in Großstädten, weil der Bau kostspielig ist. Der Grund für die Ring-Leitung in Ibbenbüren ist historisch bedingt: Aufgrund des Bergbaus liegt der Großteil der Stadt in einem Bergsenkungsgebiet. Dort ist der Bau von Hochdruckleitungen zu gefährlich, sodass man sie im Kreis um das Gebiet herum verlegt hat.

Gas aus dem Hochdrucknetz beziehen hauptsächlich Stadtwerke oder Industriebetriebe mit einem besonders großen Gasverbrauch.

Mitteldruck und Niederdruck

Zum Verbrauch in kleineren Betrieben und Privathaushalten wird der Druck abermals gesenkt – entweder auf Mitteldruck oder Niederdruck. Als Mitteldruck wird Druck von 0,1 bis ein Bar klassifiziert. In Niederdruckleitungen herrscht ein Druck von 20 bis 100 Millibar. Der Gasdruck, den die meisten Haushalte zum Heizen und Kochen nutzen, entspricht 23 Millibar. Um den Druck zu erreichen, gibt es extra ein Gasdruckregelgerät  in jedem Haus.

Das Niederdrucknetz in Ibbenbüren ist an vier Stellen im Gasversorgungsnetz mit der Hochdruckleitung verbunden. Die Druckminderung findet über kleine Ortsnetzregelanlagen statt. Damit die Gasversorgung gesichert ist, gibt es mehrere Anlagen, die einspringen können, falls in einer Anlage ein Problem auftreten sollte.

 

2. Wie verändert man den Gasdruck?

Das Herunterregeln von Gasdruck ist ein Prozess mit mehreren Schritten. Werfen wir einmal einen Blick in eine der Übernahmestationen, die den Druck von 50 Bar auf zwölf Bar vermindert.

Zuerst wird das Erdgas gefiltert. Das Prinzip basiert auf der Zentrifugalkraft und hat zur Folge, dass Staub und andere Partikel aus dem Gas entfernt werden. Im Anschluss wird das Gas erhitzt. Warum das notwendig ist, erfährst du gleich noch. Der Druck des erhitzten Gases kann dann in drei aufeinanderfolgenden Etappen gemindert werden, bis die gewünschten zwölf Bar erreicht sind. Wie viel Gas durch die Leitungen weitertransportiert wird, wird mithilfe von zwei separaten Zählern gemessen.

Um Hochdruck in Mitteldruck und Niederdruck umzuwandeln, findet ein vergleichbarer Prozess in etwas abgespeckter Form statt. Dieser vollzieht sich in kleineren Regelanlagen. Außerdem muss das Gas zum Beispiel nicht mehr erhitzt werden, bevor der Druck gemindert wird.

 

3. Warum wird das Gas erhitzt?

Warum wird das Erdgas erhitzt, bevor man den Druck verringert? Das liegt an einem physikalischen Effekt, dem Joule-Thomson-Effekt. Dieser besagt, dass sich die Mehrheit der Gase bei einer Druckminderung abkühlen. Das ist zum Beispiel der Grund, warum das Deodorant aus der Sprühflasche so kalt ist.

Das Erdgas enthält  Methydrat. Das ist eine natürlich vorkommende eisartige Substanz, die aus Wassermolekülen aufgebaut ist. Würde man ohne Vorkehrungen den Druck von zum Beispiel 50 Bar auf zwölf Bar absenken, würde die Temperatur sehr stark sinken. Da das Gas nur eine Ausgangstemperatur von sieben Grad hat, würde die Temperatur weit unter den Gefrierpunkt fallen. In kurzer Zeit würde so das Rohr einfrieren und die Versorgung lahmlegen.

Um dem entgegenzuwirken, wird das Gas mithilfe eines Wärmetauschers auf ca. 30 bis 40 Grad erhitzt. Bei der Druckminderung fällt die Temperatur dann nicht mehr unter den Gefrierpunkt. Das Erhitzen ist allerdings nur bei Hochdruckleitungen notwendig. Der Joule-Thomson-Effekt ist weitaus weniger drastisch bei geringeren Druckstufen.

4. Kontroll- und Sicherheitsmaßnahmen

Es gibt mehrere Kontroll- und Sicherungsinstanzen, um Problemen vorzubeugen. So gibt es zum Beispiel eine Reserveregelschiene, durch die das Gas transportiert werden kann, falls die andere Leitung ausfällt oder gewartet werden muss. Teil jeder Leitung sind außerdem jeweils zwei Sicherheitsabsperrventile. Sollte der Druck zu stark ansteigen, dichten sie die betroffene Leitung ab, bevor es zu einem Unfall kommen kann. Sobald das geschieht, würde das Gas dann über die Reserveleitung transportiert werden.

Außerdem gibt es zwei Zähler, die unabhängig voneinander den Gasverbrauch messen. Sie kontrollieren einander wechselseitig. Zeigen sie eine zu große Differenz an, geht eine Fachkraft aus dem Netzbetrieb dem Problem auf den Grund.

Gasgeruch

Eine weitere Sicherheitsvorkehrung ist das Versetzen von Erdgas mit Geruchsstoffen. Natürliches Erdgas ist nämlich vollkommen geruchslos. Damit wir ein Gasleck aber auch ohne ein Gasmessgerät erkennen können, wird es extra mit einem intensiven Geruch versetzt. Dieser wird als störend wahrgenommen. So dient er als Warnung bei austretendem Gas.

Eileen Lerch


Praktikantin Unternehmenskommunikation
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Bildnachweis: Eileen Lerch

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