Erdgaskompressor und Biogaskompressoren

**Stationäre Hochdruckkompressoren** für die Verdichtung von Wasserstoff (H₂), Erdgas (CNG, Compressed Natural Gas) und Biogas spielen eine zentrale Rolle in der Energie- und Industrieinfrastruktur. Sie werden genutzt, um diese Gase auf hohe Drücke zu komprimieren, um sie für Speicherung, Transport oder Anwendungen wie Tankstellen oder industrielle Prozesse bereitzustellen.

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### **Technische Anforderungen und Herausforderungen**

1. **Hochdruckfähigkeiten:**
- Wasserstoff: Druck bis zu 700 bar (typisch für Tankstellen) oder darüber für spezielle Anwendungen.
- Erdgas/Biogas: Drücke von 200–350 bar (Tankstellen oder Speicheranlagen).

2. **Kompatibilität mit Gasen:**
- **Wasserstoff:** Sehr kleines Molekül, was Leckagen begünstigt und hohe Anforderungen an Dichtungen und Materialintegrität stellt.
- **Erdgas/Biogas:** Enthält oft Verunreinigungen wie Schwefelverbindungen, die Korrosion verursachen können.

3. **Materialanforderungen:**
- Korrosionsbeständige Werkstoffe (z. B. Edelstahl oder spezielle Legierungen).
- Wasserstoffversprödung muss vermieden werden, daher Einsatz von hochfesten, wasserstoffresistenten Materialien.

4. **Effizienz und Energieverbrauch:**
- Gase müssen energieeffizient verdichtet werden, oft mit mehrstufigen Verdichtersystemen (Kolben-, Schrauben- oder Membrankompressoren).

5. **Sicherheitsanforderungen:**
- Explosionsschutz (ATEX-zertifiziert für explosionsgefährdete Bereiche).
- Überwachungssysteme für Druck, Temperatur und Leckagen.

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### **Technologien und Kompressortypen**

1. **Kolbenkompressoren:**
- Am häufigsten verwendet für hohe Drücke.
- Mehrstufige Verdichtung für hohe Effizienz.
- Geeignet für Wasserstoff, Erdgas und Biogas.
- Geringer Platzbedarf, aber regelmäßige Wartung erforderlich.

2. **Membrankompressoren:**
- Ideal für Wasserstoff, da sie leckagefrei arbeiten.
- Öl- und kontaminationsfreie Verdichtung.
- Höherer Investitionsaufwand, aber zuverlässig für kritische Anwendungen.

3. **Schraubenkompressoren:**
- Für mittlere Drücke oder große Fördermengen.
- Eher bei Erdgas und Biogas verwendet, weniger für Wasserstoff.

4. **Zentrifugalkompressoren:**
- Für große Volumenströme, aber eher für mittlere Druckanforderungen (z. B. in der Erdgasaufbereitung).

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### **Einsatzbereiche**

1. **Wasserstofftankstellen:**
- Hochdruckkompressoren verdichten H₂ aus Lagerbehältern auf 350 oder 700 bar für Brennstoffzellenfahrzeuge.
- Beispiele: Infrastruktur für PKWs, LKWs und Busse.

2. **Erdgas- und Biogas-Tankstellen:**
- CNG wird auf 200–300 bar verdichtet, um als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet zu werden.
- Biogas kann nach der Aufbereitung zu Biomethan ebenfalls verdichtet werden.

3. **Industrielle Anwendungen:**
- Wasserstoffverdichtung für chemische Prozesse (z. B. Ammoniakproduktion).
- Erdgasverdichtung in Pipelinesystemen oder Speicherkavernen.

4. **Speicherung und Transport:**
- Verdichtung von Gasen für Druckbehälter oder unterirdische Speicher.

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### **Vorteile stationärer Kompressoren**
- **Hohe Leistung und Kapazität:** Für kontinuierliche und großvolumige Anwendungen ausgelegt.
- **Langlebigkeit:** Robuste Konstruktion für dauerhafte Nutzung.
- **Integration:** Oft direkt in Energiesysteme (z. B. Tankstellen oder industrielle Produktionslinien) eingebunden.
- **Sicherheit:** Ausgestattet mit umfassenden Sicherheitsfeatures wie Druckentlastung und Notabschaltung.

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### **Herausforderungen und Lösungen**

1. **Wasserstoffspezifische Anforderungen:**
- Herausforderung: Wasserstoffversprödung und Leckagen.
- Lösung: Einsatz von Membrankompressoren oder speziellen Kolbenkompressoren mit wasserstoffresistenten Materialien.

2. **Biogas-Reinigung:**
- Herausforderung: Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff.
- Lösung: Vorbehandlung des Biogases durch Filter und Adsorption.

3. **Energieeffizienz:**
- Herausforderung: Hoher Energiebedarf bei Verdichtung.
- Lösung: Wärmerückgewinnungssysteme und optimierte Kompressorsteuerungen.

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### **Normen und Zertifizierungen**
- **ATEX-Zertifizierung:** Explosionsschutz für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.
- **ISO 19880-1:** Standards für Wasserstoffbetankungsstationen.
- **DIN EN 60079:** Sicherheit elektrischer Geräte in explosionsgefährdeten Atmosphären.
- **DGRL (Druckgeräte-Richtlinie):** Für Hochdrucksysteme in Europa.

Eingangsdruck : atmosphärisch 150 (2100) bar (psi)

Lieferleistung : 6 m³/h (3,5 cfm)-700 m³/h (420 cfm)

Enddruck : 10 (140) - 420 (6100) bar (psi)