Verfügbarkeit: Handbuch der Gasverwendungstechnik | Technische Universität München

Handbuch der Gasverwendungstechnik: Greening of gas – Technologien für die Energiewende

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Weitere beteiligte Personen:	Klocke, Bernhard (HerausgeberIn), Heimlich, Frank 1959- (HerausgeberIn), Petermann, Harald (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Essen Vulkan Verlag 2020
Ausgabe:	2. Auflage
Schriftenreihe:	gwf edition
Schlagwörter:	Energieweltwirtschaft Gasversorgung Gastechnik Abgas Blockheizkraftwerk Brenner Brennstoffzelle Dekarbonisierung Energie Erdgas Gasbeschaffenheit Industrieofen KWK Kraft-Wärme-Kopplung LNG LPG Motor Odorierung Verbrennung Wärmemarkt
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Umfang:	XXIII, 614 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783835673724

Internformat

MARC


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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS GELEITWORT .............................................................................................................................. V AUTORENVERZEICHNIS ............................................................................................................... VII 1 EINLEITUNG .................................................................................................................... 1 2 DIE GASVERWENDUNG ALS BEITRAG ZUR DEKARBONISIERUNG DER WIRTSCHAFT ................. 5 2.1 DAS PARISER KLIMASCHUTZABKOMMEN ........................................................ 5 2.2 ENTWICKLUNG DES WELTWEITEN ENERGIEVERBRAUCHS .................................... 10 2.3 DIE EUROPAEISCHE ENERGIEPOLITIK .............................................................. 16 2.4 DIE ENERGIEPOLITIK IN DEUTSCHLAND .......................................................... 21 2.4.1 WIRKSAMKEIT DER MASSNAHMEN ZUR ERREICHUNG DER KLIMAZIELE .................. 25 2.4.2 FOKUS ENERGIEWIRTSCHAFT ........................................................................ 27 2.4.3 ERGEBNISSE DER KOMMISSION WACHSTUM, STRUKTURWANDEL UND BESCHAEFTIGUNG ....................................................................................... 31 2.4.4 DAS ENERGIEPOLITISCHE DREIECK .................................................................. 32 2.4.5 SEKTORENKOPPLUNG ALS BESCHLEUNIGER DER ENERGIEWENDE .......................... 37 2.4.6 GREENING OF GAS ....................................................................................... 42 2.4.7 DER TECHNOLOGIEOFFENE PFAD ZUR ZIELERREICHUNG ........................................ 45 2.4.8 FOKUS ENERGIEWIRTSCHAFT ...........................................................................46 2.4.9 GASEINSATZ IM WAERMEMARKT ..................................................................... 48 2.4.10 GASEINSATZ IM MOBILITAETSBEREICH .............................................................. 49 2.4.11 GASEINSATZ IN DER INDUSTRIE ...................................................................... 52 2.5 FAZIT ......................................................................................................... 53 3 GASBESCHAFFENHEIT IM WANDEL ................................................................................ 59 3.1 GRUNDSAETZLICHE ANFORDERUNGEN .............................................................. 59 3.1.1 ZUSAMMENSETZUNGEN, WOBBEINDEX, HEIZ-/BRENNWERT, DICHTE ................. 59 3.1.2 METHANZAHL ............................................................................................ 68 3.1.3 JOULE-THOMSON-KOEFFIZIENTEN ................................................................. 68 3.1.4 KONDENSATION HOEHERER KOHLENWASSERSTOFFE .............................................. 69 3.1.5 WASSERGEHALT ......................................................................................... 74 3.1.6 SAUERSTOFF .............................................................................................. 76 3.1.7 SCHWEFELVERBINDUNGEN .......................................................................... 78 3.1.8 VERGLEICH G 260 MIT DIN EN 16726 ........................................................ 79 3.1.9 BESCHAFFENHEITSVARIATIONEN ................................................................... 81 3.1.10 UMSTELLUNG DES MARKTRAUMES VON L-GAS AUF H-GAS ................................. 85 3.1.11 H-GAS-HARMONISIERUNG .......................................................................... 92 XII INHALTSVERZEICHNIS 3.2 ODORIERMITTEL UND ODORIERUNG IN DER OEFFENTLICHEN GASVERSORGUNG .... 101 3.2.1 GRUNDLAGEN DER ODORIERUNG .................................................................... 101 3.2.2 ODORIERMITTEL .......................................................................................... 103 3.2.3 EIGENSCHAFTEN DER ODORIERMITTEL ............................................................. 105 3.2.4 NEUERUNGEN IM DVGW-ARBEITSBLATT G 280-1 ........................................ 107 3.3 GASBESCHAFFENHEITSASPEKTE BEI GASEN AUS ERNEUERBAREN QUELLEN .... 110 3.3.1 STAND UND PERSPEKTIVEN EE-GASE ............................................................. 110 3.3.2 GASBESCHAFFENHEITSASPEKTE BEI DER EINSPEISUNG VON BIOGAS ................. 112 3.3.3 GASBESCHAFFENHEITSASPEKTE BEI DER EINSPEISUNG VON WASSERSTOFF UND SNG AUS ERNEUERBAREN QUELLEN ....................................................... 117 4 GASVERBRENNUNG ......................................................................................................... 123 4.1 EIGENSCHAFTEN UND KENNGROESSEN DER GASE .............................................. 123 4.1.1 ZUSTANDSGROESSEN ...................................................................................... 123 4.1.2 THERMISCHE ZUSTANDSGLEICHUNG .............................................................. 128 4.1.3 NORM-UND BETRIEBSZUSTAND .................................................................... 129 4.1.4 GASGEMISCHE ............................................................................................ 130 4.1.5 BRENNWERT UND HEIZWERT ......................................................................... 132 4.1.6 WAERMEBELASTUNG UND WOBBEINDEX ......................................................... 133 4.1.7 METHANZAHL .............................................................................................. 135 4.1.8 ZUENDVERHALTEN ........................................................................................ 135 4.1.9 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN .................................................................... 139 4.2 VERBRENNUNGSRECHNUNG .......................................................................... 145 4.2.1 ALLGEMEINES .............................................................................................. 145 4.2.2 SAUERSTOFFBEDARF .................................................................................... 146 4.2.3 MINDESTLUFTBEDARF ................................................................................... 147 4.2.4 LUFTVERHAELTNIS .......................................................................................... 147 4.2.5 ABGASMENGE ............................................................................................ 147 4.2.6 UNVOLLSTAENDIGE VERBRENNUNG .................................................................. 150 4.2.7 VERBRENNUNG REALER GASE ........................................................................ 150 4.2.8 VERBRENNUNGSKONTROLLE ........................................................................... 152 4.2.9 ADIABATE VERBRENNUNGSTEMPERATUR ....................................................... 155 4.2.10 ABGASTAUPUNKT ........................................................................................ 157 4.2.11 ABGASVERLUST ............................................................................................ 158 4.3 BRENNERTECHNOLOGIEN FUER DIE HAEUSLICHE GASVERWENDUNG ......................... 159 4.3.1 ATMOSPHAERISCHE GASBRENNER .................................................................. 159 4.3.2 GEBLAESEBRENNER ...................................................................................... 164 5 GASINSTALLATION .......................................................................................................... 167 5.1 LEITUNGEN UND ARMATUREN IM INNEN- UND AUSSENBEREICH ........................ 167 5.2 PLANUNG UND AUSLEGUNG ......................................................................... 171 5.3 AUFSTELLUNG VON GASGERAETEN .................................................................... 179 INHALTSVERZEICHNIS XIII 5.3.1 GASGERAETE FUER DEN DEUTSCHEN MARKT ....................................................... 179 5.3.2 AUFSTELLUNG IN EINEM AUFSTELLRAUM ODER IM FREIEN ................................. 180 5.3.3 ARTEN VON GASGERAETEN ............................................................................. 180 5.3.4 AUFSTELLRAEUME ......................................................................................... 182 5.3.5 SPEZIELLE FESTLEGUNGEN BEI DER AUFSTELLUNG VON GASGERAETEN ART A ........ 182 5.3.6 SPEZIELLE FESTLEGUNGEN BEI DER AUFSTELLUNG VON GASGERAETEN ART B ........ 182 5.3.6.1 AUSREICHENDE VERSORGUNG MIT VERBRENNUNGSLUFT (SCHUTZZIEL 2) ............. 182 5.3.6.2 AUSREICHENDE ABGASVERDUENNUNG BEI KURZZEITIGEN STOERUNGEN DER ABGASABFUEHRUNG (SCHUTZZIEL 1) ................................................................ 183 5.3.7 SPEZIELLE FESTLEGUNGEN BEI DER AUFSTELLUNG VON GASGERAETEN ART C ....... 184 5.3.8 SPEZIELLE FESTLEGUNGEN BEI DER AUFSTELLUNG VON GASGERAETEN ART B UND C, WENN DIE ABGASE IM UEBERDRUCK ABGEFUEHRT WERDEN .................... 184 5.3.9 SPEZIELLE ANFORDERUNGEN AN AUFSTELLRAEUME BEI EINER GESAMTNENNLEISTUNG ALLER FEUERSTAETTEN FUER GASFOERMIGE, FLUESSIGE UND FESTE BRENNSTOFFE UEBER 100 KW ....................................................... 184 5.4 VERBRENNUNGSLUFTVERSORGUNG .................................................................. 185 5.4.1 GASGERAETE ART A ...................................................................................... 185 5.4.2 GASGERAETE ART B ...................................................................................... 185 5.4.3 GASGERAETE ART C ...................................................................................... 191 5.5 ABGASABFUEHRUNG ...................................................................................... 191 5.5.1 ABGASABFUEHRUNG BEI GASGERAETEN ART A ................................................... 191 5.5.2 ABGASABFUEHRUNG BEI GASGERAETEN ART B UND ART C ................................... 192 5.5.2.1 HOEHEN DER ABGASMUENDUNGEN UEBER DACH ................................................. 192 5.5.2.2 BRANDSCHUTZANFORDERUNGEN ..................................................................... 193 5.5.23 ABGASABFUEHRUNG IM UEBERDRUCK ............................................................... 193 5.5.2.4 MASSNAHMEN ZUM SCHUTZ VON ABGASANLAGEN AUS BRENNBAREN BAUSTOFFEN ............................................................................................... 194 5.5.3 BESONDERHEITEN BEI DER ABGASABFUEHRUNG VON GASGERAETEN ART C ............. 194 6 GASGERAETE ZUR WAERMEBEREITSTELLUNG FUER DIE HAEUSLICHE UND GEWERBLICHE NUTZUNG ..................................................................................................................... 197 6.1 RAHMENBEDINGUNGEN FUER HEIZUNGSANLAGEN FUER WOHNGEBAEUDE ............. 197 6.2 DIE BEDEUTUNG VON GAS IN DER GEBAEUDEENERGIEVERSORGUNG .................. 202 6.3 GAS-PLUS-TECHNOLOGIEN ...........................................................................205 6.3.1 EFFIZIENZ UND SPEZIFISCHE EMISSIONEN ..................................................... 207 6.3.2 NIEDERTEMPERATURKESSEL .........................................................................209 6.3.3 GASBRENNWERTGERAETE .............................................................................. 211 6.3.4 GASBRENNWERTGERAETE PLUS SOLARTHERMIE ................................................. 212 6.4 WARMWASSERBEREITUNG ........................................................................... 216 6.5 KONDITIONIERUNG GEWERBLICHER UND INDUSTRIELLER HALLENGEBAEUDE ......... 221 6.5.1 HALLENGEBAEUDE ....................................................................................... 222 6.5.2 FORSCHUNGSPROJEKTE HALLENGEBAEUDE/HALLENHEIZSYSTEME ........................ 227 6.5.3 MESSTECHNIK FUER RAUMTEMPERATUR UND ENERGIEEFFIZIENZ IN HALLEN ....... 233 XIV INHALTSVERZEICHNIS 6.5.4 VORSCHRIFTEN/REGELWERKE HALLEN UND HALLENHEIZUNG ............................. 234 6.5.5 HALLENHEIZSYSTEME .................................................................................. 240 6.5.6 WEITERE ENTWICKLUNGEN/AUSBLICK ............................................................ 250 6.6 GASHERDE GEWERBE .......................................................... 254 6.6.1 EINLEITUNG ............................................................................................... 254 6.6.2 ENERGIEARTEN IN DER GROSSKUECHE .............................................................. 254 6.6.3 KOCHFELDER UND HERDE ........................................................................... 254 6.6.4 KIPPBRATPFANNEN .................................................................................... 256 6.6.5 GRILLGERAETE ............................................................................................... 256 6.6.6 GRIDDLEPLATTEN ........................................................................................ 257 6.6.7 GLUEHPLATTEN .............................................................................................. 258 6.6.8 FRITTEUSEN ............................................................................................... 258 6.6.9 KOCHKESSEL ............................................................................................... 259 6.6.10 HEISSLUFTDAEMPFER ...................................................................................... 260 6.6.11 VERORDNUNGEN, RICHTLINIEN UND NORMEN .................................................. 261 6.6.11.1 GERAETESPEZIFISCHE ANFORDERUNGEN ........................................................... 261 6.6.11.2 ANFORDERUNGEN AN LUEFTUNG UND INSTALLATION ........................................... 261 7 DEZENTRALE KRAFT-WAERME-KOPPLUNG IN BLOCKHEIZKRAFTWERKEN ............................. 263 7.1 GETRENNTE STROM- UND WAERMEERZEUGUNG VERSUS KRAFT-WAERME- KOPPLUNG ................................................................................................. 263 7.2 BEDEUTUNG DER KWK IM RAHMEN ENERGIEPOLITISCHER ZIELSETZUNGEN .... 265 7.3 WIRTSCHAFTLICHKEIT DER KRAFT-WAERME-KOPPLUNG ........................................ 267 7.3.1 KOSTEN DER KRAFT-WAERME-KOPPLUNG ......................................................... 268 7.3.2 VERGUETUNGEN UND GUTSCHRIFTEN BEI DER KRAFT-WAERME-KOPPLUNG ........... 269 7.3.3 BEURTEILUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEIT ........................................................... 271 7.4 BHKW MIT VERBRENNUNGSMOTOREN ............................................................272 7.4.1 MOBILER UND STATIONAERER MOTOREINSATZ IM VERGLEICH ............................... 272 7.4.2 AUSKOPPLUNG DER ABGAS- UND MOTORABWAERME ........................................ 273 7.4.3 MARKTANGEBOT, LEISTUNGEN UND WIRKUNGSGRADE .......................................274 7.4.4 MASSNAHMEN ZUR EMISSIONSVERRINGERUNG ................................................ 275 7.4.5 PLANUNG, AUSLEGUNG UND BETRIEBSWEISE .................................................. 276 7.4.6 EINSATZGEBIETE UND ANWENDUNGSBEISPIELE .............................................. 279 7.5 KRAFT-WAERME-KOPPLUNG MIT GASTURBINEN ................................................ 280 7.5.1 ANWENDUNGSRELEVANTE MERKMALE ........................................................... 280 7.5.2 MARKTANGEBOT, LEISTUNGEN UND WIRKUNGSGRADE ....................................... 281 7.5.3 EINSATZGEBIETE UND ANWENDUNGSBEISPIELE ..............................................282 7.5.4 BHKW MIT MIKROGASTURBINEN .................................................................. 283 7.6 KRAFT-WAERME-KOPPLUNG MIT BRENNSTOFFZELLEN - EINFUEHRUNG .................... 284 7.6.1 FUNKTIONSPRINZIP DER BRENNSTOFFZELLEN ................................................... 286 7.6.2 DIE BRENNSTOFFZELLENANLAGE ...................................................................... 287 7.6.3 GASAUFBEREITUNG ...................................................................................... 288 7.6.4 VON DER ZELLE UEBER DEN STAPEL BIS ZUR ANLAGE ........................................ 289 INHALTSVERZEICHNIS XV 7.6.5 BAUARTEN DER BRENNSTOFFZELLEN ................................................................290 7.6.6 VORTEILE DER BRENNSTOFFZELLENTECHNIK ....................................................... 295 7.7 BHKW MIT STIRLING-MOTOREN ................................................................... 298 7.8 BHKW ALS VIRTUELLE KRAFTWERKE ................................................................298 7.9 BHKW UND BIOMETHAN ............................................................................ 300 8 WAERMEPUMPEN ......................................................................................................... 303 8.1 EINLEITUNG .............................................................................................. 303 8.2 GRUNDLAGEN UND RAHMENBEDINGUNGEN FUER EINE WAERMEPUMPE ........... 304 8.2.1 FUNKTIONSWEISE EINER WAERMEPUMPE ...................................................... 304 8.2.2 VERSCHIEDENE BETRIEBSWEISEN FUER WAERMEPUMPEN ................................. 306 8.2.3 VERSCHIEDENE GASWAERMEPUMPEN-VARIANTEN .......................................... 307 8.2.3.1 GASMOTORISCHE WAERMEPUMPEN ............................................................... 308 8.23.2 ADSORPTIONSWAERMEPUMPEN ................................................................... 310 8.23.3 ABSORPTIONSWAERMEPUMPEN ................................................................... 311 8.2.4 VOR- UND NACHTEILE EINERGASBETRIEBENEN ABSORPTIONSWAERMEPUMPE .. 312 8.2.4.1 VOR- UND NACHTEILE DER GWP GEGENUEBER ELEKTROWAERMEPUMPEN ............312 XVI INHALTSVERZEICHNIS S.2.4.2 VOR- UND NACHTEILE DER GWP GEGENUEBER GAS- UND OELBRENNWERTGERAETEN 313 8.2.43 VOR- UND NACHTEILE DER GWP GEGENUEBER BIOMASSEHEIZKESSELN ............. 314 S.2.4.4 VOR- UND NACHTEILE DER GWP GEGENUEBER GASBETRIEBENEN KWK-SYSTEMEN ........................................................................................ 315 8.2.5 PLANUNGSGRUNDLAGEN UND BAULICHE VORAUSSETZUNGEN ............................. 316 8.2.5.1 GEBAEUDEHUELLE UND HEIZUNGSSYSTEM ........................................................ 316 8.2.5.2 SCHALLEMISSION BEI LUFT-WAERMEPUMPEN ................................................... 316 8.2.6 TECHNISCHE NORMEN UND GESETZLICHE RICHTLINIEN ................................... 317 8.2.6.1 ENERGETISCHE BEWERTUNG DER GASWAERMEPUMPE .....................................317 8.2.6.2 GESETZLICHE ANFORDERUNGEN ZUR ENERGIEEFFIZIENZ ...................................... 318 8.2.7 AKTUELLE FOERDERUNGSRICHTLINIEN GEMAESS DEM MARKTANREIZPROGRAMM (MAP) ....................................................................................................... 319 8.2.8 VERBRAUCHSKOSTENBERECHNUNGEN ............................................................ 320 8.2.9 BEWERTUNG DER GASWAERMEPUMPE GEMAESS DER ENEV 2016 .................... 321 8.3 EINSATZBEISPIELE FUER GASWAERMEPUMPEN IM GEWERBE- UND INDUSTRIEBEREICH ...................................................................................... 322 8.4 FAZIT ........................................................................................................ 324 9 INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN ......................................................................................325 9.1 BRENNERTECHNIK ........................................................................................ 325 9.1.1 FLAMME ................................................................................................... 325 9.1.2 GASBRENNER ............................................................................................. 327 9.1.2.1 KLASSIFIZIERUNG VON GASBRENNERN .............................................................. 328 9.1.2.2 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE .............................................................................. 332 9.1.2.3 BRENNER-SONDERKONSTRUKTIONEN ................................................................ 334 9.2 THERMOPROZESSANLAGEN ............................................................................. 338 9.2.1 DEFINITION DES BEGRIFFS THERMOPROZESSTECHNIK ....................................... 339 9.2.2 SYSTEMATIK UND KLASSIFIKATION DER THERMOPROZESSANLAGEN .................... 339 9.2.2.1 THERMISCHE VERFAHREN .............................................................................. 340 9.2.2.2 OFENART ..................................................................................................... 342 9.2.2.3 GUTLAGERUNG ............................................................................................. 348 9.2.2.4 ERWAERMUNGSPRINZIP ................................................................................. 351 9.2.2.5 HUELLMITTEL ................................................................................................. 358 9.2.2.6 PRODUKTIONSBEREICH ................................................................................... 360 9.2.3 AUSBLICK .................................................................................................... 363 10 GAS ALS KRAFTSTOFF .......................................................................................................367 10.1 DER MARKT FUER DEN KRAFTSTOFF ERDGAS ....................................................... 367 10.1.1 ERDGAS ALS KRAFTSTOFF: VORTEILE UND MARKTENTWICKLUNG TANKSTELLENNETZ .. 367 10.1.1.1 VORTEILE VON ERDGAS ALS KRAFTSTOFF ............................................................ 367 10.1.1.1.1 OEKOLOGISCHE VORTEILE ...............................................................................367 10.1.1.1.2 OEKONOMISCHE VORTEILE ............................................................................. 368 INHALTSVERZEICHNIS XVII 10.1.1.2 MARKTENTWICKLUNG ERDGASTANKSTELLEN ..................................................... 369 10.1.2 BUSINESS CASE ERDGASTANKSTELLE: MARKTHINDERNISSE UND CHANCEN ......... 371 10.1.2.1 AUFBAU UND FUNKTION EINER CNG-ERDGASTANKSTELLE ................................. 371 10.1.2.1.1 ERDGASTROCKNER ....................................................................................... 372 10.1.2.1.2 VERDICHTER .............................................................................................. 373 10.1.2.1.3 SPEICHER .................................................................................................. 373 10.1.2.1.4 ROHRLEITUNG .............................................................................................373 10.1.2.1.5 ZAPFSAEULE ................................................................................................ 373 10.1.2.2 GESCHAEFTSMODELL ERDGASTANKSTELLENBETRIEB ............................................ 374 10.1.2.3 MARKTHINDERNISSE IN DEUTSCHLAND .......................................................... 375 10.1.2.3.1 BEFRISTETE ENERGIESTEUERVERGUENSTIGUNG ...................................................375 10.1.2.3.2 INTRANSPARENTE PREISAUSZEICHNUNG ........................................................ 376 10.1.2.3.3 SYSTEMATIK DER NETZENTGELTE .................................................................... 377 10.1.2.3.4 BESCHRAENKTE ZULADEMOEGLICHKEITEN BEI NUTZFAHRZEUGEN .......................... 377 10.1.2.3.5 DIENSTWAGENBESTEUERUNG ....................................................................... 377 10.1.2.3.6 KONSERVATIVE AUTOHAENDLER ..................................................................... 377 10.1.2.3.7 SICHERHEITSBEDENKEN GEGENUEBER ERDGAS ............................................... 378 10.1.2.3.8 CO 2 -FLOTTENZIELE BERUECKSICHTIGEN KEINE ERNEUERBAREN KRAFTSTOFFE ....... 378 10.1.2.4 CHANCEN .......................................................... 379 10.1.2.4.1 VERLAENGERUNG DER ENERGIESTEUERVERGUENSTIGUNG ...................................... 379 10.1.2.4.2 EU WILL ERDGASTANKSTELLENNETZ AUFBAUEN ................................................. 380 10.1.2.4.3 AUSBAU DER ERDGASMODELLPALETTE .......................................................... 380 10.2 LNG ......................................................................................................... 382 10.2.1 EINSATZ VON LNG IM MOBILEN SEKTOR ...................................................... 383 10.2.2 SCHIFFSVERKEHR ......................................................................................... 383 10.2.3 STRASSENVERKEHR ....................................................................................... 385 10.2.4 BLUE CORRIDORS PROJECT UND TANKSTELLEN IN DEUTSCHLAND ......................... 386 10.2.5 REDUZIERUNG VON EMISSIONEN DURCH LNG-EINSATZ .................................. 388 10.2.6 SICHERHEIT IM UMGANG MIT LNG .............................................................. 390 10.2.7 FAZIT ........................................................................................................ 391 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 11 REGEL- UND SICHERHEITSEINRICHTUNGEN FUER GASGERAETE ........................................... 393 11.1 ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN DIE GASAUFBEREITUNG ............................. 393 11.2 ARMATUREN FUER DIE ANWENDUNGEN ........................................................... 393 11.3 HANDABSPERREINRICHTUNGEN .................................................................... 393 11.4 FILTER ........................................................................................................ 394 11.4.1 FILTER MIT FILTERMATTE ............................................................................... 395 11.4.2 ZELLENGASFILTER .......................................................................................... 395 11.5 VENTIL ....................................................................................................... 395 11.5.1 ABSPERRVENTIL IN DER HAUPTGASLEITUNG ..................................................... 399 11.5.2 ZUENDGASVENTIL .......................................................................................... 400 11.5.3 LECKGASVENTIL ............................................................................................ 400 11.5.4 SICHERHEITSABSPERRVENTIL ......................................................................... 401 11.6 DRUCKREGLER .............................................................................................. 402 11.6.1 KONSTANTDRUCK ........................................................................................ 402 11.6.2 GLEICHDRUCK ............................................................................................. 403 11.6.3 NULLDRUCK ................................................................................................. 404 11.6.4 SERVODRUCKREGLER .................................................................................... 404 11.6.5 ELEKTRONISCHE DRUCKREGLER ....................................................................... 405 11.7 GASKLAPPEN ............................................................................................. 406 11.8 MULTIFUNKTIONALARMATUREN ...................................................................... 406 11.8.1 AUFBAU MIT FEDERBELASTETEM REGLER ....................................................... 408 11.8.2 AUFBAU MIT SERVOREGLER ............................................................................ 409 11.9 AUFBAU FUER VORMISCHBRENNER .................................................................. 410 11.10 MESS- UND PRUEFELEMENTE ......................................................................... 411 11.11 DRUCKWAECHTER .......................................................................................... 412 11.11.1 LUFTDRUCKWAECHTER .................................................................................... 412 11.11.2 GASDRUCKWAECHTER .................................................................................... 413 11.12 DICHTPRUEFSYSTEME .................................................................................... 413 11.12.1 DRUCKAUFBAUPRINZIP ................................................................................. 414 11.12.2 DRUCKABFALLPRINZIP .................................................................................. 415 11.13 FLAMMENUEBERWACHUNG ........................................................................... 415 11.13.1 IONISATION ............................................................................................... 416 11.13.2 OPTISCH ................................................................................................... 416 11.14 FEUERUNGSAUTOMATEN NACH EN 298 ....................................................... 416 12 GASMESSGERAETE: GASMESSUNG UND GASABRECHNUNG .............................................. 419 12.1 GRUNDPRINZIPIEN DER GASMESSUNG UND -ABRECHNUNG ........... ............... 419 12.2 EINTEILUNG DER GASZAEHLER ......................................................................... 421 12.2.1 BALGENGASZAEHLER ...................................................................................... 422 12.2.2 DREHKOLBENGASZAEHLER ............................................................................... 424 12.2.3 TURBINENRADGASZAEHLER ............................................................................. 426 12.2.4 WIRBELGASZAEHLER ...................................................................................... 427 12.2.5 ULTRASCHALLGASZAEHLER ................................................................................. 428 INHALTSVERZEICHNIS XIX 12.2.6 WIRKDRUCKGASZAEHLER ................................................................................ 430 12.2.7 ELEKTRONISCHE GASZAEHLER ......................................................................... 430 12.2.8 CORIOLIS-GASZAEHLER ..................................................................................432 12.3 GASMESSANLAGEN ................................................................................... 432 12.3.1 MESSUNG DES NORMVOLUMENSTROMS ...................................................... 433 12.4 METHODEN ZUR BESTIMMUNG DER GASBESCHAFFENHEIT ............................... 435 12.4.1 EINLEITUNG .............................................................................................. 435 12.4.2 PROZESSGASCHROMATOGRAPHIE ................................................................. 436 12.4.2.1 AUFBAU EINES GASCHROMATOGRAPHEN ...................................................... 436 12.4.2.2 DER CHROMATOGRAPHISCHE TRENNPROZESS ................................................. 439 12.4.2.3 SAEULENSCHALTUNGSTECHNIKEN (MULTIDIMENSIONALE GASCHROMATOGRAPHIE) 444 12.4.2.4 PROZESSGASCHROMATOGRAPH (PGC) .......................................................... 449 12.4.2.5 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE ............................................................................ 450 12.4.3 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN .......................................................................455 12.4.3.1 TRADITIONELLE PROZESSGASCHROMATOGRAPHIE ............................................. 455 12.4.3.2 NANO-PROZESSGASCHROMATOGRAPHIE ........................................................ 455 12.4.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ............................................................ 463 XX INHALTSVERZEICHNIS 13 DER GESETZLICHE RAHMEN DER GEBAEUDEENERGIEEINSPARUNG UND DIE BESONDERE ROLLE DER PRIMAERENERGIEFAKTOREN .........................................................467 13.1 DIE ENERGIEEINSPARVERORDNUNG (ENEV) ................................................... 467 13.1.1 DIN V 18599, TEIL 1 BIS 11 ....................................................................... 468 13.1.2 TEIL 1 DER DIN 18599 ............................................................................. 470 13.1.3 TEIL 5 DER DIN 18599 ............................................................................. 471 13.1.4 TEIL 9 DER DIN 18599 ............................................................................. 471 13.2 ZENTRALE ROLLE DER PRIMAERENERGIEFAKTOREN IN DER ENEV ............................. 472 13.2.1 ABLEITUNG UND DEFINITION DER PRIMAERENERGIEFAKTOREN ............................... 472 13.2.2 BEDEUTUNG DER PRIMAERENERGIEFAKTOREN AUF DER EUROPAEISCHEN EBENE .. 474 13.2.3 BEDEUTUNG DER PRIMAERENERGIEFAKTOREN IN DEUTSCHLAND .......................... 475 13.2.4 AENDERUNGSBEDARF BEI DEN PRIMAERENERGIEFAKTOREN ................................. 476 14 SICHERHEIT UND UMWELT ............................................................................................. 479 14.1 NORMEN UND REGELWERKE FUER DAS GASFACH .............................................. 479 14.1.1 NORMEN, TECHNISCHE REGELN UND GESETZE ................................................ 479 14.1.2 ALLGEMEINE GRUNDSAETZE DER NORMUNG UND TECHNISCHEN REGELSETZUNG . 480 14.1.3 ORGANISATION DER NORMUNG .................................................................... 482 14.1.3.1 UEBERBLICK UEBER DIE NORMUNGSORGANISATIONEN UND DIE NORMUNGSARBEIT 482 14.1.3.2 KOOPERATION ZWISCHEN DEN EUROPAEISCHEN UND INTERNATIONALEN NORMUNGSORGANISATIONEN CEN UND ISO ................................................. 483 14.1.3.3 NATIONALE UMSETZUNG VON CEN- UND ISO-NORMEN ................................. 484 14.1.4 NORMUNG FUER DEUTSCHLAND UND MITARBEIT IN CEN UND ISO ....................... 485 14.1.4.1 ROLLE DES DEUTSCHEN INSTITUTS FUER NORMUNG (DIN E.V.) ............................ 485 14.1.4.2 EXTERNER DIN-NORMENAUSSCHUSS GASTECHNIK - DIN NAGAS .................... 485 14.1.4.3 ANWENDUNG UND RECHTSVERBINDLICHKEIT VON NORMEN ............................. 487 14.1.5 TECHNISCHE REGELSETZUNG FUER DAS GASFACH IM DVGW ............................. 488 14.1.5.1 RELEVANZ UND VERBINDLICHKEIT DER DVGW-REGELSETZUNG FUER DAS GASFACH 488 14.1.5.2 BUENDELUNG DER RELEVANTEN GASTECHNISCHEN REGELN UND NORMEN IM DVGW-REGELWERK .................................................................................... 490 14.1.6 WEITERE REGELSETZUNG FUER DAS GASFACH ................................................... 497 14.1.6.1 TECHNISCHE REGELN FUER BETRIEBSSICHERHEIT (TRBS) ................................... 497 14.1.6.2 TECHNISCHE REGELN FUER GEFAHRSTOFFE (TRGS) ............................................. 498 14.1.6.3 REGELWERK DER DEUTSCHEN GESETZLICHEN UNFALLVERSICHERUNG (DGUV) ... 499 14.1.6.4 TECHNISCHE REGEL FUER GASINSTALLATIONEN (DVGW-TRGI) ........................... 499 14.2 SCHADENS- UND UNFALLSTATISTIK .................................................. 501 14.2.1 HINTERGRUENDE ZUR DVGW SCHADENS- UND UNFALLSTATISTIK ........................ 501 14.2.2 WECHSEL ZUR NEUEN BESTANDS- UND EREIGNISDATENERFASSUNG DURCH G 410 [3] ................................................................................................. 503 14.2.3 AUSWERTUNGEN VON UNFAELLEN AN KUNDENANLAGEN ..................................... 506 14.2.4 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................. 508 14.3 ARBEITSSCHUTZ UND BETRIEBSSICHERHEIT ...................................................... 509 INHALTSVERZEICHNIS XXI 14.3.1 RECHTSRAHMEN FUER DEN ARBEITS- UND GESUNDHEITSSCHUTZ FUER BESCHAEFTIGE ............................................................................................. 509 14.3.2 UEBERWACHUNGSBEDUERFTIGE ANLAGEN, ERLAUBNISPFLICHT UND ABGRENZUNG ZUM ENERGIERECHT ................................................................510 14.3.3 GRUNDLEGENDE ANFORDERUNGEN UND HINWEISE ZUR UMSETZUNG .............. 511 14.4 MANIPULATIONSERSCHWERNIS ..................................................................... 513 14.4.1 AKTIVE MASSNAHMEN ................................................................................ 513 14.4.2 PASSIVE MASSNAHMEN .............................................................................. 514 14.5 INFORMATIONEN FUER DIE FEUERWEHR .......................................................... 514 14.5.1 ALLGEMEINES ............................................................................................. 514 14.5.2 ZUSAMMENSETZUNG UND EIGENSCHAFTEN DES ERDGASES ............................. 515 14.5.3 ALLGEMEINE TECHNIK DES GASLEITUNGSNETZES UND DER GASANLAGEN .......... 517 14.5.4 VERHALTEN BEI BRAND ODER GASAUSTRITT ..................................................... 519 14.6 RISIKO- UND KRISENMANAGEMENT ..............................................................520 14.6.1 RISIKOMANAGEMENT VON GASTECHNISCHEN INFRASTRUKTUREN IM NORMALBETRIEB ....................................................................................... 520 14.6.2 ORGANISATION UND MANAGEMENT IM KRISENFALL ........................................ 523 14.7 INFORMATIONEN FUER VERBRAUCHER .............................................................. 527 14.7.1 GASVERSORGUNG IN DEUTSCHLAND .............................................................. 527 14.7.2 DAS DVGW-REGELWERK ............................................................................ 528 14.7.3 STATISTISCH BELEGTE SICHERHEIT ................................................................. 529 14.7.4 SICHERE GASVERSORGUNG VON DER QUELLE BIS ZUM HAUS ........................... 529 14.7.5 VORSCHRIFTEN FUER SICHERES UND KORREKTES ARBEITEN ...................................530 14.7.6 SICHERHEIT DER GERAETETECHNIK ................................................................. 530 14.7.7 REGELMAESSIGE UEBERPRUEFUNG DER LEITUNGEN UND GERAETE ........................... 530 14.7.8 JAHRES-CHECK TEIL 1 - ERDGASLEITUNGEN ..................................................... 531 14.7.9 JAHRES-CHECK TEIL 2 - ERDGASGERAETE ........................................................ 533 14.7.10 WAS TUN, WENN ES IM HAUS NACH GAS RIECHT? ..........................................534 14.7.11 EINHEITLICHE UND NACHVOLLZIEHBARE GASABRECHNUNG ............................... 535 15 GESETZE UND VERORDNUNGEN .................................................................................... 537 15.1 OEKODESIGN-RICHTLINIE (ERP) UND EU-RAHMENVERORDNUNG FUER DIE ENERGIEVERBRAUCHSKENNZEICHNUNG (ELR) - HINTERGRUENDE UND ZUSAMMENHAENGE ................................................................................... 537 15.1.1 KLIMAPOLITISCHE ZIELE UND ZUSAMMENHAENGE .......................................... 537 15.1.2 EUROPAEISCHER RECHTSRAHMEN FUER ENERGIERELEVANTE PRODUKTE .................539 15.1.2.1 OEKODESIGN-RICHTLINIE (2009/1 25/EU) -ERP ...............................................540 15.1.2.2 EU-RAHMENVERORDNUNG FUER DIE ENERGIEVERBRAUCHSKENNZEICHNUNG (2017/1 369/EU) - ELR ............................................................................ 541 15.1.3 UMSETZUNGEN DER ERP- UND ELR-ANFORDERUNGEN ...................................... 541 15.1.3.1 RAUMHEIZ- UND KOMBIHEIZGERAETE - ERP LOT 1 ........................................ 542 15.1.3.2 WARMWASSERBEREITER UND -SPEICHER ERP LOT 2 ....................................... 547 15.1.3.3 EINZELRAUMHEIZGERAETE ERP LOT 20 ........................................................ 549 XXII INHALTSVERZEICHNIS 15.1.4 ALTGERAETEKENNZEICHNUNG .......................................................................... 550 15.1.4.1 ALTANLAGENLABEL IN DEUTSCHLAND .............................................................. 550 15.1.4.2 ALTGERAETELABEL IN OESTERREICH ..................................................................... 552 15.1.4.3 ALTGERAETELABEL IN GROSSBRITANNIEN ............................................................. 552 15.1.4.4 ALTGERAETELABEL IN ITALIEN ............................................................................553 15.1.4.5 ALTGERAETELABEL IN SPANIEN ........................................................................ 553 15.1.5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .............................................................553 15.2 VERORDNUNG (EU) 2016/426 DES EUROPAEISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES VOM 9. MAERZ 2016 UEBER GERAETE ZUR VERBRENNUNG GASFOERMIGER BRENNSTOFFE UND ZUR AUFHEBUNG DER RICHTLINIE 2009/1 42/EG (GASGERAETEVERORDNUNG GAR ) ............................................ 554 15.2.1 EINLEITUNG ............................................................................................... 554 15.2.2 GASGERAETEVERORDNUNG: ANWENDUNGSBEREICH UND AUFBAU ...................... 555 15.2.3 NEUES KONZEPT -GEMEINSAMER RECHTSRAHMEN ............................... 556 15.2.4 DIE *WESENTLICHEN ANFORDERUNGEN (ANHANG I) ....................................... 557 15.2.5 KONFORMITAETSBEWERTUNGSVERFAHREN ......................................................... 559 15.2.6 KONFORMITAETSVERFAHREN, CE-KENNZEICHNUNG UND EU-KONFORMITAETSERKLAERUNG ......................................................................560 15.2.7 NORMUNGSAUFTRAG UND GERAETENORMEN ................................................... 561 15.2.8 LEITLINIEN DER EUROPAEISCHEN KOMMISSION ................................................563 15.2.9 BERATENDE GREMIEN / LEITBLAETTER (GUIDANCE SHEETS) ............................... 564 15.2.10 BLUE GUIDE ............................................................................................... 565 15.3 RICHTLINIE 2014/68/EU DES EUROPAEISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES VOM 15. MAI 2014 ZUR HARMONISIERUNG DER RECHTSVORSCHRIFTEN DER MITGLIEDSTAATEN UEBER DIE BEREITSTELLUNG VON DRUCKGERAETEN AUF DEM MARKT (DGRL, ENGL.: PRESSURE EQUIPMENT DIRECTIVE (PED)) ...................... 567 15.3.1 EINLEITUNG ............................................................................................... 567 15.3.2 GRUENDE FUER DIE UEBERARBEITUNG DER PED .................................................. 568 15.3.3 ANWENDUNGSBEREICH DER RICHTLINIE .........................................................569 15.3.4 KONFORMITAETSBEWERTUNGSVERFAHREN ......................................................... 571 15.3.5 WESENTLICHE SICHERHEITSANFORDERUNGEN GEMAESS ANHANG I DER PED ........ 575 15.3.6 UMSETZUNG DER RICHTLINIE ....................................................................... 578 15.4 BSI-KRITISVERORDNUNG - BSI-KRITISV (2. MAI 2016) ................................... 579 15.4.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................. 579 15.4.2 QUALITAETSANFORDERUNGEN, NACHWEISPFLICHT .............................................. 580 15.4.3 MELDEPFLICHT ......................................................................... 581 15.5 MESS- UND EICHGESETZ (MESSEG) .............................................................. 584 15.5.1 EINLEITUNG .............................................................................. 584 15.5.2 ENERGIEERMITTLUNG BEI ERDGAS ..................................................................585 15.5.3 KONFORMITAETSBEWERTUNG UND INVERKEHRBRINGEN .....................................586 15.5.4 METROLOGISCHE UEBERWACHUNG .................................................................. 587 15.5.5 VERWENDUNG VON MESSGERAETEN UND MESSWERTEN ................................... 588 15.5.6 AUSNAHMEREGLUNGEN ZUM MESS- UND EICHGESETZ ................................... 588 15.5.7 INSTITUTIONEN ............................................................................................ 590 INHALTSVERZEICHNIS XXIII 15.6 GESETZ ZUR DIGITALISIERUNG DER ENERGIEWENDE (MESSSTELLEN BETRIEBSGESETZ) ................................................................... 592 15.6.1 ALLGEMEINES ............................................................................................. 592 15.6.2 EINFUEHRUNG INTELLIGENTER MESSSYSTEME ................................................... 593 15.6.3 STERNFOERMIGE KOMMUNIKATION ................................................................593 15.6.4 MESSSTELLENBETRIEB .................................................................................. 594 15.6.5 FAZIT/ZUSAMMENFASSUNG/AUSBLICK .......................................................... 595 STICHWORTVERZEICHNIS .......................................................................................................... 597
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