Biogas verlässt den Fermenter warm und nahezu mit Wasserdampf gesättigt. Kühlt es in einer außenliegenden Leitung ab, wird ein Teil des Dampfes zu flüssigem Kondensat. Ist das System dafür nicht ausgelegt, sammelt sich Wasser an Tiefpunkten, erhöht den Druckverlust, transportiert korrosive Stoffe und kann Anlagenteile erheblich beeinträchtigen.
Erster Schritt: gezielte Kondensation
Statt das Gas zufällig in der Leitung kondensieren zu lassen, wird es gezielt in einem Wärmetauscher oder einer Kälteanlage gekühlt. Sinkt die Temperatur unter den Taupunkt, kondensiert das Wasser und wird in einem Abscheider entfernt. Die EPA nennt Kältetrocknung und Adsorptionstrocknung als gängige Verfahren zur Feuchteentfernung.
Die Leitungsführung muss den Prozess unterstützen
Geeignete Leitungsgefälle, ausreichend geneigte Strecken, Kondensatsammelstellen und automatische oder sicher manuell bedienbare Ablässe sind ebenso wichtig wie der Gaskühler selbst. Kondensat aus Biogasanlagen kann gelösten H₂S und weitere Stoffe enthalten. Es muss deshalb einem geeigneten Prozesssystem zugeführt werden und darf nicht unkontrolliert ablaufen.
Warum wird das Gas nach der Kühlung oft wieder erwärmt?
Nach dem Abscheiden des Kondensats vergrößert eine leichte Wiedererwärmung des Gases den Abstand zum Taupunkt. So sinkt das Risiko, dass in Filter oder Verdichter erneut Wasser kondensiert. Bright Renewables kombiniert beispielsweise in seiner Vorbehandlung Feuchteentfernung, Verdichtung und Aktivkohlefilter vor der membranbasierten Biogasaufbereitung.
Wann ist eine weitergehende Trocknung erforderlich?
Für ein BHKW reicht häufig eine sorgfältige Kondensationstrocknung gemäß Motorspezifikation. Für Biomethan, Hochdrucksysteme und insbesondere die Verflüssigung kann ein deutlich niedrigerer Wassergehalt erforderlich sein. Dann können Adsorptionstrockner, Molekularsiebe oder andere regenerierbare Verfahren hinter dem Kühler eingesetzt werden.
Erforderliche Ausrüstung
- Gaskühler oder Kälteanlage
- Tropfen- und Kondensatabscheider
- sichere Kondensatsammelstellen und Ableitung
- Messung von Temperatur und Druck, bei Bedarf auch des Taupunkts
- Nacherwärmung oder wärmetechnisch integrierte Verdichtung
Quellen und weiterführende Literatur
Der Beitrag dient der Information. Die endgültige Auslegung der Gasbehandlung muss auf einer Analyse der tatsächlichen Gaszusammensetzung, den Anforderungen des späteren Abnehmers, den Sicherheitsvorgaben und den Angaben der Anlagenhersteller beruhen. Die Illustration zeigt das Funktionsprinzip, keine Ausführungsplanung.