Für die Leckageerkennung in industriellen Anlagen kann quantitative optische Gasbildgebung, kurz QOGI, eine zusätzliche Messmethode darstellen. Mehrere Untersuchungen unter Labor- und Feldbedingungen haben geprüft, wie zuverlässig sich flüchtige Kohlenwasserstoffemissionen mit der Technologie erkennen und quantifizieren lassen.
Leckageerkennung im Vergleich mit Method 21
Eine von Concawe finanzierte und am VITO in Belgien durchgeführte Untersuchung verglich ein frühes QOGI-System anhand von 61 kontrollierten Kohlenwasserstofffreisetzungen mit Method 21. Das QOGI-System erkannte nach Angaben der Studie alle untersuchten Leckagen. Die Quantifizierungsfehler lagen zwischen -23 und 69 Prozent, bei einem durchschnittlichen Fehler von 6 Prozent.
Bei Method 21 lag die Fehlerbandbreite den Studienangaben zufolge zwischen -92 und 667 Prozent, der durchschnittliche Fehler bei 31 Prozent. Für das untersuchte QOGI-System spielte dabei der Temperaturunterschied zwischen Gas und Hintergrund eine Rolle. In der Studie wurde eine zuverlässige Leistung bei einem Unterschied von mindestens 5 °C beschrieben.
Messbedingungen beeinflussen die QOGI-Ergebnisse
Weitere Untersuchungen zeigen, dass die Messgenauigkeit nicht allein von der eingesetzten Technik abhängt. Bei einer von der European Gas Research Group unterstützten Untersuchung in Saragossa lagen die mit QOGI ermittelten Werte typischerweise innerhalb eines Faktors von drei der tatsächlichen Emissionsraten. Freisetzungsrate, Hintergrund, Umgebungsbedingungen sowie Vorgehensweise und Vorbereitung der Bediener beeinflussten die Ergebnisse.
Auch Versuche am METEC der Colorado State University verdeutlichen diesen Zusammenhang. Bei 357 Messungen in 26 Freisetzungsszenarien lagen 75 Prozent der QOGI-Quantifizierungen innerhalb eines Faktors von drei der tatsächlichen Emissionsrate. Günstigere Ergebnisse wurden unter anderem bei niedrigen Windgeschwindigkeiten und wolkenlosem Himmel erzielt. Messungen aus mehreren Positionen konnten zudem Ausreißer reduzieren.
QOGI als Baustein für LDAR und MRV
Bei der Alberta Methane Field Challenge wurde QOGI an rund 50 Öl- und Gasstandorten eingesetzt. Die Technik diente dort unter anderem zum Screening und zur Erstellung standortbezogener Emissionsprofile. Für die Untersuchung wird ein Gesamtfehler von 18 Prozent angegeben.
Damit liefern die beschriebenen Untersuchungen Anhaltspunkte für den Einsatz von QOGI in Programmen zur Leckageerkennung und -reparatur sowie bei Measurement, Reporting and Verification. Gleichzeitig zeigen sie, dass Messverfahren, Umgebungsbedingungen und Anwenderqualifikation für die Bewertung der Ergebnisse berücksichtigt werden müssen.
QOGI kann Emissionsquellen sichtbar machen und ihre Größenordnung quantifizieren. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen jedoch auch Grenzen und Einflussfaktoren der Methode. Für Betreiber ist deshalb neben der Messtechnik insbesondere ein definiertes Vorgehen bei Durchführung und Auswertung relevant.
