Im Arbeitsalltag kommt es immer wieder zu Ortungen von Gasaustritten bei denen sich eine weitere Gasanalyse empfiehlt, z.B. bei einer Gasanzeige im Verlauf einer relativ neuen Leitung. Liegt hier eine Undichtigkeit vor oder messen wir Faulgas?
Durch die Analyse von Ethan (C2H6) kann festgestellt werden, ob es sich bei dem Gasaustritt um Erdgas oder um Biogas (Faulgas oder Sumpfgas) handelt. Faulgas besteht in aller Regel überwiegend aus Methan (CH4).
Methan ist also in beiden Gasen enthalten. Die Unterscheidung erfolgt daher über den Nachweis von Ethan im Gas. Nur im Erdgas ist Ethan enthalten und somit als eindeutiger Indikator für den Nachweis geeignet. Weisen wir kein Ethan nach, handelt es sich um biologisches Material, wie z.B. Gartenabfälle und nicht um eine Erdgasleckstelle.
Wie wurde früher ein Ethantest durchgeführt?
Während ein Ethantest noch vor 20 Jahren mit relativ hohem Aufwand verbunden war, bietet die heutige Messtechnik eine einfache und schnelle Lösung.
In den 80igern und 90iger Jahren wurden im Normalfall Proben gezogen, die dann einem Labor zur Analyse weitergeleitet wurden. Derartige Analysen waren aufwendig und teuer. Bei der Vielzahl der damals aufgefundenen Schadensstellen, erfolgte eine Analyse auch nur, wenn Zweifel an der Art der Gasanzeige bestand. Dies betraf vor allen Dingen Gebiete in denen schon häufiger undefinierte Anzeigen auftraten und die Analysen auch immer wieder auf Faulgas hindeuteten.
Diese Situation hat sich in zweierlei Hinsicht geändert. Zum einen ist die Schadensquote extrem gesunken, es werden also nur noch geringe Anzahlen von Schäden festgestellt. Zum anderen bietet die heutige Messtechnik eine Analyse mit geringem Aufwand vor Ort. Es ist also nicht der Rede wert lange zu überlegen ob man einen Ethantest durchführt oder nicht. Hinzu kommen die stark angestiegenen Kosten für Erdarbeiten und die Wiederherstellung der Oberflächen.
Wie funktioniert ein Ethantest?
Ein Ethantest wird mit Hilfe der Gaschromatographie (GC) durchgeführt. GC ist ein Verfahren zur Analyse einzelner Komponenten eines Stoffgemisches, das gasförmig ist oder sich in Gas überführen lässt, z. B. eine Flüssigkeit.
Das SAFE EthanTest (SAFE steht für Safe Analysis for Ethane) und andere Messgeräte für die Ethananalyse enthalten eine chromatografische Trennsäule in der die Gasprobe in ihre Bestandteile zerlegt und zeitversetzt durchgelassen wird. Dabei wird das kleinmolekulare Methan als erstes zum Sensor gelangen und angezeigt. Mit einer gewissen Zeitverzögerung folgt dann Ethan, falls es sich um Erdgas handelt. Als Trägergas für die Beförderung der Probe wird Umgebungsluft eingesetzt, die über eine Pumpe die Probe durch die Säule drückt.
Diese Technologie gibt es schon seit Jahrzehnten auf dem Markt. Jedoch war die Handhabung eher kompliziert und aufwendig und so erfolgte die Analyse üblicherweise in einem Labor.
Wie kann heute ein Ethantest durchgeführt werden?
Heute steht das gleiche Verfahren auch in einem Mehrbereichsmessgerät, wie z.B. dem GOLIATH als internes Zubehör zur Verfügung. Das gleiche Gerät mit dem ein Gasaustritt erkannt und die Stelle eingemessen wurde, bietet also auch die Möglichkeit eine Gasprobe auf die Anwesenheit von Ethan hin zu untersuchen.
Ein spezielles Messgerät, welches ausschließlich auf die Analyse von Gasproben ausgelegt und optimiert wurde ist das SAFE EthanTest, mit 2 internen Pumpen und einem Protokolldrucker. Ein wesentlicher Punkt zur hochwertigen Analyse ist die beheizte Trennsäule. Damit werden stabile Analyseergebnisse unabhängig von der Umgebungstemperatur gewährleistet.
So arbeitet das SAFE EthanTest
Dieses spezialisierte Gerät bietet sich in Unternehmen an, die die Gasrohrnetzüberprüfung mit eigenem Personal und im eigenen Netz durchführen. Geortete Gasaustritte können dann mit dem SAFE hochwertig beurteilt und ggfs. bestätigt werden. Es ist nicht notwendig jede Kolonne mit einem dafür geeignetem Messgerät auszustatten.
Erfahrungsberichte Neubaugebiete
Fall 1: Faulgas und Erdgas gefunden
Zur Vorgehensweise und als gutes Beispiel möchte ich auf eine Erfahrung mit einem guten Kunden zu sprechen kommen. Dieser Kunde rief mich an und schilderte sein Problem. Im Bereich der Innenstadt war ein Gasaustritt geortet worden, den man für sehr unwahrscheinlich hielt, da er in einiger Entfernung zu der bekannten Gasleitung seine höchste Konzentration anzeigte.
Nach kurzer Einweisung vor Ort führte ich eine Messung im bestehenden Sondenloch durch. Bei der Örtlichkeit handelte es sich um eine gepflasterte Parkplatzfläche mit reichlich Baumbestand zwischen den Parkflächen. Die erste Messung ergab nur eine Methan- und keine Ethananzeige.
Der Kunde war sehr erfreut und wollte schon den Ort der Messung verlassen. Ich erläuterte ihm, dass wir auf jeden Fall die Messung noch einmal bestätigen müssten, denn wir waren noch nicht einmal am Sondenloch, der höchsten Konzentration, angelangt. Wir hatten im ungepflasterten Erdbereich eines Baumes ein Sondenloch genutzt. Warum verlangte er also Auskunft von mir. Die Messung war doch eindeutig. In der Tat das war sie, aber wie häufig im Leben gibt es mehrere Möglichkeiten. Unter anderem die, dass auf Grund der biologischen Tätigkeit Faulgas anwesend ist und zusätzlich ein Gasaustritt in der Leitung.
Bei zwei weiteren Messungen im Pflasterbereich wurden jeweils zwei deutliche Peaks, also Methan und Ethan angezeigt.
Er hielt die Ortung dennoch für absolut unplausibel, da sich hier keine Leitung befinden würde. Wir entschlossen uns dennoch eine Aufgrabung zu veranlassen.
Das Ergebnis: Es wurde eine unbekannte Anschlussleitung mit einer Leckstelle gefunden.
Als Schlussfolgerung und Empfehlung daher mein Ratschlag, möglichst nicht nur eine Analyse durchzuführen, sondern ruhig mehrere, an verschiedenen Probenentnahmestellen, falls die Situation nicht eindeutig ist. Wir sollten immer auch mit unwahrscheinlichen Sachverhalten rechnen und uns die Zeit nehmen sehr sorgfältig vorzugehen.
Fall 2: Gartenabfälle in Baugrube
Ein weiterer Fall ist mir ebenfalls gut in Erinnerung geblieben. Bei der Rohrnetzüberprüfung kamen der Lotse und ich zu einer neu verlegten Mitteldruckleitung. Der Lotse berichtete, dass wir die Leitung eigentlich gar nicht prüfen bräuchten, da sie erst wenige Monate alt wäre und er sie selbst geschweißt hätte. Wir führten die Überprüfung dennoch durch und nach einigen hundert Metern hatten wir eine sehr starke Anzeige. Mein Lotse war vollkommen perplex und konnte es nicht glauben. Da die Stelle am Seitenrand einer ländlichen Straße gelegen war und somit keine teure Oberfläche vorhanden, wurde ein Bautrupp gerufen und die Leitung freigelegt. Auf eine Ethananalyse wurde verzichtet.
Es stellte sich heraus, dass die Anwohner in die noch unverfüllte Baugrube ihre Gartenabfälle samt Schnitt einer Hecke entsorgt hatten und die Verfüllung somit die Abfälle abdeckte. Das Material faulte und diese Faulgase hatten wir gemessen.
Eine Ethananalyse ist heute Stand der Technik und bei weitem kostengünstiger als die kleinste Aufgrabung. Die Messgerätehersteller können in die Technik einweisen und Auskunft geben ab welchen Gaskonzentrationen eine Ethananalyse möglich ist. Um hier eine gute Einschätzung zu ermöglichen, sollte die Ethankonzentration im Erdgas bekannt sein.
Auch für die Empfindlichkeitskontrolle der Ethanmessung steht ein Prüfgas zur Verfügung. Bei Esders sind dies 50 ppm Ethan in 1 Vol.% Methan. Dies entspricht etwa 0,5% Ethan im Erdgas.
Unnützes Wissen: Auch im Weltall gibt es Ethan. Auf den Planeten Jupiter, Saturn und Neptun lassen sich Spuren von Ethan nachweisen, auf den anderen Planeten nicht.