• Home
  • About us
  • Your Publication
  • Catalogue
  • Newsletter
  • Help
  • Account
  • Contact / Imprint
Thesis - Publication series - Conference proceedings - Reference book - Lecture notes/Textbook - Journal - CD-/DVD-ROM - Online publication
Newsletter for authors and editors - New publications service - Archive
View basket
Catalogue : Details

Benedikt Bierer

Entwurf und Aufbau eines robusten Gassensorsystems für Biogasanlagen

FrontBack
 
ISBN:978-3-8440-6336-3
Series:Gas Sensors
Herausgeber: Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein
Freiburg
Volume:4
Keywords:Photoakustik; MEMS; Biogas; Perkolation
Type of publication:Thesis
Language:German
Pages:144 pages
Figures:69 figures
Weight:212 g
Format:24 x 17 cm
Bindung:Paperback
Price:45,80 € / 57,30 SFr
Published:December 2018
Buy:
  » plus shipping costs
Download:

Available PDF-Files for this title:

You need the Adobe Reader, to open the files. Here you get help and information, for the download.

These files are not printable.

 
 DocumentAbstract 
 TypePDF 
 Costsfree 
 ActionDisplay of file - 986 kB (1009804 Byte) 
 ActionDownload of file - 986 kB (1009804 Byte) 
     
 
 DocumentDocument 
 TypePDF 
 Costs34,35 EUR 
 ActionPurchase in obligation and display of file - 10,1 MB (10612526 Byte) 
 ActionPurchase in obligation and download of file - 10,1 MB (10612526 Byte) 
     
 
 DocumentTable of contents 
 TypePDF 
 Costsfree 
 ActionDisplay of file - 974 kB (997714 Byte) 
 ActionDownload of file - 974 kB (997714 Byte) 
     

User settings for registered users

You can change your address here or download your paid documents again.

User:  Not logged in.
Actions:  Login / Register
 Forgotten your password?
Recommendation:You want to recommend this title?
Review copy:Here you can order a review copy.
Link:You want to link this page? Click here.
Export citations:
Text
BibTex
RIS
Abstract:Für eine zukünftig nachhaltige und treibhausgasneutrale Energieversorgung werden flexibel einsetzbare erneuerbare Energiequellen benötigt. Biogas kann hier eine zentrale Rolle als wetter- und standortunabhängige Energiequelle spielen. Zurzeit ist aber nicht einmal die Grundvoraussetzung für einen flexiblen Betrieb gegeben, da es keine kosteneffiziente Technologie für die Messung der Biogaszusammensetzung gibt, die die Grundlage für eine aktive Steuerung der Ausbeute und der Stabilität der Prozessbiologie ist. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit neue Technologien für den selektiven und empfindlichen Nachweis der wichtigsten Biogaskomponenten (Methan (CH₄), Kohlendioxid (CO₂), Wasserstoff (H₂), Schwefelwasserstoff (H₂S)) erforscht.

Der für den Brennwert des Biogases entscheidende Gehalt an CH₄ und CO₂ wurde photoakustisch im relevanten Bereich von 0 - 70% gemessen. Dazu wurde ein in-situ Messsystem entwickelt und charakterisiert, das mit einer optischen Weglänge von 1 mm für bei Kanäle eine absolute Auflösung von 1900 ppm für CO₂ und 4500 ppm für CH₄ bei 1 Hz Messfrequenz erreicht. Das System zeigt keine Querempfindlichkeiten zu Luftfeuchte und beeinflussende Temperaturschwankungen wurden durch hier entwickelte, geeignete Kompensationstechniken beseitigt.

Zum selektiven Nachweis von H₂S mit MEMS-basierten Metalloxidsensoren im Bereich von 500 ppb bis 5 ppm wurde die Phasenübergangsreaktion von Kupfer(II)oxid (CuO) zu Kupfersulfid (CuS) verwendet. Dieser Bereich eignet sich, um den Restgehalt des Gases nach der Aufwertung von Biogas zu Biomethan zu untersuchen.

H₂ als Prozessstabilitätsparameter wurde durch die selektivitätssteigernde Kombination der Messung des elektrischen Schichtwiderstandes des Gassensors und der Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 40 bis 3000 ppm gemessen.

Im Feldtest in einer repräsentativen Biogasanlage wurde die Praxistauglichkeit des Photoakustiksystems untersucht und mit den Messergebnissen kommerzieller Messtechnik verglichen. Das neu entwickelte Messsystem liefert in der rauen Biogasumgebung zuverlässig Messwerte im gleichen Konzentrationsbereich bei deutlich schnellerer Messwertaufnahme. Somit ist auch im realen Umfeld einer Biogasanlage durch die schnelle Datenausgabe eine kontinuierliche Überwachung der relevanten Parameter möglich. Die hier erarbeiten Ergebnisse können so die Grundlage für eine zukünftig flexible Biogasprozessteuerung bilden.