ferndetektion von methan

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R P h y si k alis c he M esste c hni k I P M
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1 Leckagen an Biogasanlagen
sind nicht nur gefährlich – sie
verursachen auch hohen ökonomi-
ferndetektion von Methan
OPtische Emissionsspektroskopie
schen und ökologischen Schaden.
Mit neuen Messverfahren lassen
sich Lecks an Biogasanlagen nun
aus der Ferne orten.
Leckagen in Biogasanlagen zuverlässig
Optische Spektroskopie
und berührungslos aufspüren
Die neu entwickelte Technologie basiert auf
dem Prinzip der optischen Spektroskopie.
In Deutschland gibt es etwa 8 000
Dabei absorbiert austretendes Methan das
Bio­­gasanlagen. Im Jahr 2000 waren es
Licht eines starken Laserstrahls. Der De-
lediglich an die 1 000. Vor dem Hintergrund
monstrator nutzt das vom Gas abgestrahlte
dieser rasanten Entwicklung wird es immer
Licht oder das rückgestreute Licht für die
wichtiger, undichte Stellen in Biogasanla-
Messung der Gaskonzentration. Hierfür
gen frühzeitig aufzuspüren. Schon durch
wird das charakteristische Absorptionslini-
Fraunhofer-Institut für
kleine Leckagen wird die Anlagensicherheit
enspektrum von Methan ausgewertet.
Physikalische Messtechnik IPM
beeinträchtigt und es entsteht neben
dem ökonomischen auch ökologischer
Der Vorteil dieser Messmethode ist
Heidenhofstraße 8
Schaden, den vor allem Methan erweist
seine Genauigkeit, auch bei größeren
79110 Freiburg
sich als äußerst klimaschädlich.
Entfernungen zur Anlage und die Spezifität
der Messung. Prüfungen aus bis zu 15 m
Ansprechpartner
Fraunhofer IPM hat ein neuartiges optisches
Entfernung werden damit möglich. Und es
Messsystem zur berührungslosen Detektion
kann bequem vom Boden aus geprüft wer-
Dr. Johannes Herbst
von Leckagen entwickelt, das austretendes
den. Ein entscheidender Vorteil gegenüber
Telefon +49 761 8857-371
Bio- oder Erdgas aus mehreren Metern
herkömmlichen Detektoren, bedenkt man
[email protected]
Abstand zuverlässig, genau und komfor-
den großen räumlichem Umfang der Anla-
tabel misst. Ein eigens dafür entwickelter
gen und die häufig erschwerten Zugänge
Demonstrator spürt austretendes Gas
zu Dächern etc., die die Lecksuche oft
mithilfe von Laserlicht auf.
kompliziert gestalten. Auf andere Gase, wie
www.ipm.fraunhofer.de
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beispielsweise Atmosphärengase oder Erdgaskomponenten, reagiert das Messsystem
nicht, deshalb bietet das Messverfahren ein
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Technische Spezifikationen
Technologie
eindeutiges Ergebnis.
Laserspektrometer basierend auf QuantenkaskadenLaser-Technologie
Demonstrator
CH4-Detektion für Abstände bis zu 15 m
Der kastenförmige, etwa 20 x 20x 20 cm³
Detektionslimit
< 10 ppm*m
große Demonstrator steht wie ein Foto-
Messprinzip
Rückstreuung plus direkte Absorptionsspektroskopie
apparat auf einem dreifüßigen Stativ. Ein
Aufbau / Komponenten
Entfernungsmesser, Grüner Pilotlaser, CCD-Kamera
angeschlossener Tablet-PC sammelt die Da-
Batterieversorgung
ten und wertet sie aus. Auf dem Bildschirm
Quantitative Abschätzung der Leckagegrößen
sind die Informationen zur Methanwolke
Patentiert
DE102012004977B3_EA
grafisch aufbereitet und die exakte Position
© Fraunhofer IPM 04/2015; Bilder: Kai-Uwe Wudtke/ Fraunhofer IPM
des Lecks ist auf einem Bild zu sehen.
2 Austretendes Methan absorbiert
das Licht eines starken Laserstrahls.
Das vom Gas abgestrahlte oder rückgestreute Licht lässt Rückschlüsse auf
die Gaskonzentration zu.
3 Der Demonstrator des Messgeräts
ist kleiner als ein Schuhkarton. Montiert auf einem Stativ ist das Gerät
mobil.