DE19606181A1 - Verfahren zur energetischen Verwertung der beim Befüllen von Lagerbehältern abgesaugten bzw. freiwerdenden heizwertbehafteten Gas- oder Dampfgemischen - Google Patents

Verfahren zur energetischen Verwertung der beim Befüllen von Lagerbehältern abgesaugten bzw. freiwerdenden heizwertbehafteten Gas- oder Dampfgemischen

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Description

Beschreibung der Ausgangslage
Bei der herkömmlichen Befüllung/Betankung von Lagerbehältern/Straßenfahrzeugen werden heizwertbehaftete Gase/Dämpfe wie z. B. die leichtsiedenden niederen Kohlenwasserstoff­ bestandteile des Kraftstoffs ausgegast und an die Umgebung abgegeben. Da es sich dabei um ein klimawirksames Spurengas handelt, hat der Gesetzgeber die Freisetzung dieser ausgegasten Bestandteile untersagt. Um die Freisetzung zu verhindern, sollen großflächig die einzelnen Tankstellen mit Systemen zur Gasrückführung nachgerüstet werden. Hierbei werden jeweils die Zapfsäulen mit einem sogenannten "Saugrüssel" versehen, so daß die ausgasenden Teile direkt am Fahrzeugtank abgesaugt werden können. Erste praktische Erfahrungen zeigen, daß die Tankgase nur unvollkommen (ca. 50%) abgesaugt werden. Dies bedeutet, daß mit einem erheblichem wirtschaftlichem Aufwand ein de facto nicht funktionierendes System flächendeckend installiert wird.
Stand der Technik
Die abgesaugten Gase gelangen mittels einer Sauggebläsevorrichtung zum jeweiligen unterflur­ verlegten Kraftstoff-Lagerbehälter, dabei wird der Saugvolumenstrom in Abhängigkeit der abgefüllten Kraftstoffmenge so geregelt, daß sich im Lagerbehälter kein Druck aufbaut, siehe Bild 1. Von hier gelangen die Gase bei der Befüllung dieses Lagerbehälters über den Gaspendelschlauch zum Tankfahrzeug und von dort wieder bei der Befüllung des Tankfahrzeugs selbst zur Raffinerie. Dies bedeutet, daß bei dem System eine bestimmte Kraftstoffmenge ständig zwischen Raffinerie und Tankstelle mit entsprechenden Kosten und Emissionen "hin- und hertransportiert" wird.
Neues Verfahren
Die beim Betanken eines Straßenfahrzeugs freigesetzten Kraftstoffdämpfe werden mit einem sich z. B. in der Zapfstelle befindlichen Gebläse abgesaugt, siehe Bild 2. Dabei wird ein Saugvolumenstrom eingestellt, der wesentlich größer ist als der Kraftstoffvolumenstrom, der aus dem Kraftstofflagerbehälter in den Tank des Straßenfahrzeugs gelangt. Dies bedeutet, daß die gesamten ausgasenden Kraftstoffdämpfe mit einem hohen Luftüberschuß abgesaugt werden. Hierbei ist darauf zu achten, daß entsprechende Sicherheitsbestimmungen wie z. B. der Explosionsschutz eingehalten werden.
Das Kraftstoffdampf-/Luft-Gemisch gelangt direkt oder über einen Trennapparat wie z. B. eine Membrantrennstufe zu einem Windkessel oder einem sonstigen Speichervolumen. Dies ist erforderlich, um die diskontinuierlich anfallenden Kraftstoffdämpfe zu speichern und eine weitere kontinuierliche Nutzung zu ermöglichen. Im weiteren wird der chemische Energieinhalt der Kraftstoffdämpfe zur Bereitstellung/Erzeugung von Nutzenergie genutzt, die dann insgesamt auf der Tankstelle oder eines in der Nähe liegenden anderen Verbrauchers verwendet wird.
Die erforderliche Energieumwandlung erfolgt vorzugsweise durch Einsatz des Kraftstoff-/Luft- Gemisches in einem Motorheizkraftwerk (MHKW) zur Strom- und Wärmeerzeugung oder in einem Brenner zur Warmwassererzeugung und über eine nachgeschaltete Kältemaschine zur Kälteversorgung beispielsweise der Kühlaggregate auf der Tankstelle.
Dieses Entsorgungssystem für die ansonsten freigesetzten Kraftstoffdämpfe ist damit in doppelterweise ökologisch sinnvoll. Einerseits werden die Kraftstoffemissionen vollständig verhindert, zum anderen werden durch die energetische Nutzung an anderer Stelle in der Regel fossile Brennstoffe und damit Kohlendioxidemissionen eingespart. Ferner ist dieses neue Verfahren für die Tankstellenbetreiber ebenfalls wirtschaftlich durchführbar. Ein weiterer Vorteil des Systems liegt darin, daß es auf das ineffiziente "Saugrüsselsystem" aufgesattelt bzw. nachgerüstet werden kann.
Die nachfolgende Tabelle liefert einige relevante Zahlenwerte, die über die Größenordnung und das Potential dieses Verfahrens Auskunft geben:
Mengen-, Energie- und Kostenabschätzung
Rein theoretisch können hier bezogen auf alle Tankstellen in Deutschland rund 70 Mio. ltr Heizöl eingespart werden. Würde anstelle der Warmwassererzeugung in einem MHKW Strom erzeugt, so würde in ähnlicher Weise ein ökologischer Vorteil auftreten.

Claims (2)

  1. Verfahren und Vorrichtung zur energetischen Verwertung von heizwertbehafteten, aus Lagerbehältern, Tanks oder ähnlichen Behältnissen abgesaugten oder auf sonstige Art und Weise freigesetzten Gas- und/oder Dampfgemischen, gekennzeichnet dadurch, daß
    • - sie bei diskontinuierlichem Aufkommen über eine Trennvorrichtung, vorzugsweise eine Membrantrennstufe, oder direkt zu einem drucklos arbeitenden oder unter Druck stehenden Speichervolumen gelangen,
    • - sie vom Volumenspeicher zu Brennern gelangen, und die heißen Rauchgase Wasser in einem Speicher erhitzen,
    • - sie bei kontinuierlichem Anfall über eine Trennvorrichtung, vorzugsweise eine Membrantrennstufe, oder direkt zu den Brennern gelangen, und die heißen Rauchgase Wasser in einem Speicher erhitzen,
    • - über das erzeugt Warmwasser direkt oder über einen weiteren Wärmeübertrager entsprechende Wärmeverbraucher versorgt werden,
    • - über das Warmwasser durch eine Kältemaschine entsprechende Kälteverbraucher versorgt werden
  2. oder
    • - die entsprechend anfallenden Gase und/oder Dämpfe in einem kleinen Motorheizkraftwerk oder einer Brennstoffzelle mit vorgeschaltetem Reformer zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden.
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