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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

26. Transportkapazität von Gasleitungen und Gasleitungssystemen

verfasst von : Jens Mischner

Erschienen in: Rohrleitungen 2

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Im vorliegenden Abschnitt werden die Grundlagen zur Ermittlung der Transportkapazität von Gasleitungen zusammengestellt. Maßnahmen für die Erhöhung der Transportkapazität werden erörtert; alle für die Berechnung der Transportkapazität von Leitungssystemen, wie Loopleitungen, Parallelleitungen usw., werden ausführlich hergeleitet und erläutert. Hierbei hat es sich als sinnvoll erwiesen, normierte Darstellungen zu verwenden. Wichtige Zusammenhänge sind stets zusätzlich grafisch veranschaulicht worden. Das ermöglicht es dem planenden Ingenieur, unkompliziert Bandbreiten für mögliche Handlungsoptionen abzuschätzen. Die relevante Literatur sowie die entsprechenden Normen bzw. Regelwerke sind aufgeführt. Der Wobbe-Index ist als Maß für den Belastungswert einer Gasanlage im Bereich der Gasanwendung seit langem eingeführt und als fundamentaler Kennwert breit akzeptiert. Im vorliegenden Kapitel wurde herausgearbeitet, dass der Wobbe-Index auch für die Bewertung der Energietransportkapazität von Gasleitungen dieselbe tief greifende Bedeutung hat: Die erarbeiteten Grundzusammenhänge wurden unter netzplanerischen und ingenieurtechnischen Gesichtspunkten auf das Problemfeld „Umstellung von Erdgasleitungen auf den Betrieb mit Erdgas-Wasserstoff-Gemischen“ angewandt. Hierbei sind die Fragen der zu erwartenden Erhöhungen der Strömungsgeschwindigkeiten für den künftigen Netzbetrieb maßgebend. Veränderungen des Verdichtungsaufwandes werden abgeschätzt.

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Fußnoten
1
Alle hydraulischen Grundgleichungen gelten – ebenso wie die Kontinuitätsgleichung – für stationäre Strömungsbedingungen.
 
Literatur
Zurück zum Zitat Altmann, W., Engshuber, M., Kowaczeck, J.: Gasversorgungstechnik. 2., überarb. Aufl. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1983) Altmann, W., Engshuber, M., Kowaczeck, J.: Gasversorgungstechnik. 2., überarb. Aufl. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1983)
Zurück zum Zitat Bobrowskij, S.A., Jakovlev, J.I.: Gažovyje seti i gažochranilischa (Gasnetze und Gasspeicher). Nedra, Moskva (1980) Bobrowskij, S.A., Jakovlev, J.I.: Gažovyje seti i gažochranilischa (Gasnetze und Gasspeicher). Nedra, Moskva (1980)
Zurück zum Zitat Bobrowskij, S.A., Scherbakov, S.G., Jakovlev, J.I., Garljauskas, A.I., Gračёv, V.V.: Truboprovodnyj transport gaža (Rohrleitungstransport von Gas). Nauka, Moskva (1976) Bobrowskij, S.A., Scherbakov, S.G., Jakovlev, J.I., Garljauskas, A.I., Gračёv, V.V.: Truboprovodnyj transport gaža (Rohrleitungstransport von Gas). Nauka, Moskva (1976)
Zurück zum Zitat Bykov, L.I., Mustafin, F.M., Rafikov, S.K., Nevčal’, A.M., Lavrentjev, A.J.: Tipovye rasčёty pri sooruschenii i remonte gažonefteprovodov (Standard-Berechnungen bei der Errichtung und der Instandsetzung von Öl- und Gasleitungen). Nedra, Sankt Peterburg (2006) Bykov, L.I., Mustafin, F.M., Rafikov, S.K., Nevčal’, A.M., Lavrentjev, A.J.: Tipovye rasčёty pri sooruschenii i remonte gažonefteprovodov (Standard-Berechnungen bei der Errichtung und der Instandsetzung von Öl- und Gasleitungen). Nedra, Sankt Peterburg (2006)
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Zurück zum Zitat Cerbe, G., Lendt, B. et al.: Grundlagen der Gastechnik. Gasbeschaffung, Gasverteilung, Gasverwendung, 8., vollst. überarb. Aufl. Hanser, München (2017) Cerbe, G., Lendt, B. et al.: Grundlagen der Gastechnik. Gasbeschaffung, Gasverteilung, Gasverwendung, 8., vollst. überarb. Aufl. Hanser, München (2017)
Zurück zum Zitat Chodanovitsch, I.J., Krivoshejin, B.L., Bikčentaj, R.N.: Teplovyje reschimy magistral’nych gažoprovodov (Wärmetechnische Regime von Gastransportleitungen). Nedra, Moskva (1971) Chodanovitsch, I.J., Krivoshejin, B.L., Bikčentaj, R.N.: Teplovyje reschimy magistral’nych gažoprovodov (Wärmetechnische Regime von Gastransportleitungen). Nedra, Moskva (1971)
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Zurück zum Zitat Eberhard, R., Hüning, R. (Hrsg.): Handbuch der Gasversorgungstechnik. Gastransport und Gasverteilung, 2. Aufl. R. Oldenbourg, München/Wien (1990) Eberhard, R., Hüning, R. (Hrsg.): Handbuch der Gasversorgungstechnik. Gastransport und Gasverteilung, 2. Aufl. R. Oldenbourg, München/Wien (1990)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G.: Wasserstoff – ein potentieller Energieträger des 21. Jahrhunderts? Möglichkeiten von Transport, Verteilung und Speicherung. gwf Gas/Erdgas 129(7), 281–291 (1988) Fasold, H.-G.: Wasserstoff – ein potentieller Energieträger des 21. Jahrhunderts? Möglichkeiten von Transport, Verteilung und Speicherung. gwf Gas/Erdgas 129(7), 281–291 (1988)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G.: Wasserstoffgas – eine Perspektive für die Zukunft? ndz Neue DELIWA-Zeitschrift (2), 80–87 (1990) Fasold, H.-G.: Wasserstoffgas – eine Perspektive für die Zukunft? ndz Neue DELIWA-Zeitschrift (2), 80–87 (1990)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G.: Physikalische Grundlagen des Transports und der Verteilung von Erdgas in Rohrleitungen. In: Homann, K., Hüwener, T., Klocke, B., Wernekinck, U. (Hrsg.) Handbuch der Gasversorgungstechnik. Logistik, Infrastruktur, Lösungen. DIV Deutscher Industrieverlag, München (2017) Fasold, H.-G.: Physikalische Grundlagen des Transports und der Verteilung von Erdgas in Rohrleitungen. In: Homann, K., Hüwener, T., Klocke, B., Wernekinck, U. (Hrsg.) Handbuch der Gasversorgungstechnik. Logistik, Infrastruktur, Lösungen. DIV Deutscher Industrieverlag, München (2017)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Physikalische Grundlagen des Transports von Fluiden in Rohrleitungen mit Folgerungen für die Leitungsplanung (aufgezeigt an den Medien Erdgas, Wasser und Mineralöl). Teil 1. 3R Int. 31(10–11), 637–644 (1992) Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Physikalische Grundlagen des Transports von Fluiden in Rohrleitungen mit Folgerungen für die Leitungsplanung (aufgezeigt an den Medien Erdgas, Wasser und Mineralöl). Teil 1. 3R Int. 31(10–11), 637–644 (1992)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Einfluß der Luft- und Bodentemperatur auf die Transportkapazität von Erdgasversorgungssystemen. GWF Gas/Erdgas 136(3), 113–122 (1995) Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Einfluß der Luft- und Bodentemperatur auf die Transportkapazität von Erdgasversorgungssystemen. GWF Gas/Erdgas 136(3), 113–122 (1995)
Zurück zum Zitat Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Einfluß der Rohrrauhigkeit und der Rohrreibungszahl auf die Transportkapazität und die spezifischen Kosten von Gasrohrleitungen. GWF Gas/Erdgas 137(3), 109–118 (1996) Fasold, H.-G., Wahle, H.-N.: Einfluß der Rohrrauhigkeit und der Rohrreibungszahl auf die Transportkapazität und die spezifischen Kosten von Gasrohrleitungen. GWF Gas/Erdgas 137(3), 109–118 (1996)
Zurück zum Zitat GasCalc: Software zur Berechnung physikalischer Erdgaskennwerte. www.gascalc.de. Version 2.5.1. E.ON Metering GmbH 2010–2016 (2016) GasCalc: Software zur Berechnung physikalischer Erdgaskennwerte. www.​gascalc.​de. Version 2.5.1. E.ON Metering GmbH 2010–2016 (2016)
Zurück zum Zitat Gas-und Wärme-Institut Essen e. V. (Hrsg.): gwi-Arbeitsblätter: Verbrennungskennwerte, Gaseigenschaften, Berechnungen. Vulkan, Essen (2013) Gas-und Wärme-Institut Essen e. V. (Hrsg.): gwi-Arbeitsblätter: Verbrennungskennwerte, Gaseigenschaften, Berechnungen. Vulkan, Essen (2013)
Zurück zum Zitat Gersten, K., Papenfuß, H.-D.: GERG Research Project 1.19 on Calculation of Flow in Gas Pipelines Downstream of a Compressor. Final Report. Part I: One-Phase Flow. Ruhr-Universität Bochum. June (1999) Gersten, K., Papenfuß, H.-D.: GERG Research Project 1.19 on Calculation of Flow in Gas Pipelines Downstream of a Compressor. Final Report. Part I: One-Phase Flow. Ruhr-Universität Bochum. June (1999)
Zurück zum Zitat Jufin, V.A. (Gesamtredaktion) et al.: Truboprovodnyj transport nefti i gaža (Rohrleitungstransport von Erdöl und Gas). Nedra, Moskva (1978) Jufin, V.A. (Gesamtredaktion) et al.: Truboprovodnyj transport nefti i gaža (Rohrleitungstransport von Erdöl und Gas). Nedra, Moskva (1978)
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Zurück zum Zitat Leicher, J., Giese, N., Burger, N. (Hrsg.): Gasqualitäten im veränderten Energiemarkt. Herausforderungen und Chancen für die häusliche, gewerbliche und industrielle Anwendung. DIV Deutscher Industrieverlag, München (2014) Leicher, J., Giese, N., Burger, N. (Hrsg.): Gasqualitäten im veränderten Energiemarkt. Herausforderungen und Chancen für die häusliche, gewerbliche und industrielle Anwendung. DIV Deutscher Industrieverlag, München (2014)
Zurück zum Zitat Lurie, M.V.: Modeling of Oil Product and Gas Pipeline Transportation. Wiley-VCH, Weinheim (2008)CrossRef Lurie, M.V.: Modeling of Oil Product and Gas Pipeline Transportation. Wiley-VCH, Weinheim (2008)CrossRef
Zurück zum Zitat Lurje, M.V.: Matematičeskoje modelirovanije prozessov truboprovodnogo transporta nefti, nefteproduktov i gaža (Mathematische Modellierung der Prozesse beim Rohrleitungstransport von Erdöl, Erdölprodukten und Gas). Russische Staatliche Universität für Erdöl und Gas I. M. Gubkin, Moskva (2003) Lurje, M.V.: Matematičeskoje modelirovanije prozessov truboprovodnogo transporta nefti, nefteproduktov i gaža (Mathematische Modellierung der Prozesse beim Rohrleitungstransport von Erdöl, Erdölprodukten und Gas). Russische Staatliche Universität für Erdöl und Gas I. M. Gubkin, Moskva (2003)
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Zurück zum Zitat Mischner, J.: Zur Berechnung des Druckverlaufs in Gasrohrleitungen. gwf Gas/Erdgas 150(5), 266–277 (2009) Mischner, J.: Zur Berechnung des Druckverlaufs in Gasrohrleitungen. gwf Gas/Erdgas 150(5), 266–277 (2009)
Zurück zum Zitat Mischner, J., Schley, P.: System- und netzplanerische Aspekte der Wasserstoffeinspeisung in Erdgasnetze. Teil 1. gwf Gas/Erdgas 156(1–2), 64–73 (2015) und Teil 2. gwf Gas/Erdgas 156(3–4), 156–163 (2015) Mischner, J., Schley, P.: System- und netzplanerische Aspekte der Wasserstoffeinspeisung in Erdgasnetze. Teil 1. gwf Gas/Erdgas 156(1–2), 64–73 (2015) und Teil 2. gwf Gas/Erdgas 156(3–4), 156–163 (2015)
Zurück zum Zitat Mischner, J., Fasold, H.-G.: Gasbeschaffenheiten in Deutschland: Was zum Wobbe-Index noch gesagt werden sollte. gwf Gas + Energie 160(5), 52–62 (2019) Mischner, J., Fasold, H.-G.: Gasbeschaffenheiten in Deutschland: Was zum Wobbe-Index noch gesagt werden sollte. gwf Gas + Energie 160(5), 52–62 (2019)
Zurück zum Zitat Mischner, J., Dose, S., Käppler, A.: Zur Druckverlustberechnung in Niederdruckgasleitungen. gwf Gas/Erdgas 148(9), 478–489 (2007) Mischner, J., Dose, S., Käppler, A.: Zur Druckverlustberechnung in Niederdruckgasleitungen. gwf Gas/Erdgas 148(9), 478–489 (2007)
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Zurück zum Zitat Mischner, J., Henning, M., Henkel, H.: Wasserstoffbasiertes SNG: Chemisch-physikalische Eigenschaften, energie- und gaswirtschaftliche Aspekte. gwf Gas + Energie 159(11), 58–68 (2018) Mischner, J., Henning, M., Henkel, H.: Wasserstoffbasiertes SNG: Chemisch-physikalische Eigenschaften, energie- und gaswirtschaftliche Aspekte. gwf Gas + Energie 159(11), 58–68 (2018)
Zurück zum Zitat Mischner, J., Götzke, N., Stang, R.: Zur Zur Dimensionierung von Anschlussleitungen für Gasgeräte im Nieder- und Mitteldruckbereich und Leistungen bis 1000 kW. Teil 1. gwf Gas + Energie. 160(1), 66–73 (2019) und Teil 2. gwf Gas + Energie 160(2–3), 76–87 (2019) Mischner, J., Götzke, N., Stang, R.: Zur Zur Dimensionierung von Anschlussleitungen für Gasgeräte im Nieder- und Mitteldruckbereich und Leistungen bis 1000 kW. Teil 1. gwf Gas + Energie. 160(1), 66–73 (2019) und Teil 2. gwf Gas + Energie 160(2–3), 76–87 (2019)
Zurück zum Zitat Mokhatab, S., Poe, W.A., Speight, J.G.: Handbook of Natural Gas Transmission and Processing. Gulf Professional Publishing, Amsterdam/Boston/Heidelberg/London/New York/Oxford/Paris/San Diego/San Francisco/Singapore/Sidney/Tokyo (2006) Mokhatab, S., Poe, W.A., Speight, J.G.: Handbook of Natural Gas Transmission and Processing. Gulf Professional Publishing, Amsterdam/Boston/Heidelberg/London/New York/Oxford/Paris/San Diego/San Francisco/Singapore/Sidney/Tokyo (2006)
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Zurück zum Zitat Sardanaschwili, S.A.: Rasčёtnyje metody i algoritmy. Truboprovodnyj transport gaža (Rechenmethoden und Algorithmen. Rohrleitungstransport von Gas). Russische Staatliche Universität für Erdöl und Gas I. M. Gubkin, Moskva (2005) Sardanaschwili, S.A.: Rasčёtnyje metody i algoritmy. Truboprovodnyj transport gaža (Rechenmethoden und Algorithmen. Rohrleitungstransport von Gas). Russische Staatliche Universität für Erdöl und Gas I. M. Gubkin, Moskva (2005)
Zurück zum Zitat Schacht, W.: Bewertung der Transportkapazität von Gasrohrleitungen für den Netzzugang. GWF Gas/Erdgas 144(2), 112–123 (2003) Schacht, W.: Bewertung der Transportkapazität von Gasrohrleitungen für den Netzzugang. GWF Gas/Erdgas 144(2), 112–123 (2003)
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Metadaten
Titel
Transportkapazität von Gasleitungen und Gasleitungssystemen
verfasst von
Jens Mischner
Copyright-Jahr
2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-60804-3_104