Flowmålere til biogasanlæg har længe været et kildent emne for udstyrsproducenterne. For man har egentlig godt vidst, at de målte helt vildt forkert. Plus/minus 35 procent eller mere er slet ikke udsædvanligt.

Det har gjort, at man hverken har kunnet stole på dem til afregning af gassen eller til optimering af anlægget. Og det har der bare ikke været noget at gøre ved. Det erkender chefingeniør Søren J. Højsgaard fra Krüger, som udvikler, projekterer og opfører spildevandsrensningsanlæg over hele verden:

»I stedet har man ganget en faktor på hver enkelt anlæg for at få det nogenlunde til at passe. Men det holder jo ikke i længden,« siger han.

Søren J. Højsgaard forklarer, at det der i praksis er sket er, at methanproduktionen er beregnet indirekte ved at se på elproduktion på den tilknyttede gasmotor. Når man så har konstateret, at beregningen måske har været ca. 40 pct. forkert, har man efterfølgen bare trukket fejlen fra eller lagt den til. Målerne har i praksis mest været brugt til at følge med i, om produktionen har været stigende eller faldende.

En af Krügers kunder forslog dem at udvikle noget bedre, men da Krüger ikke er komponentudvikler, gik opfordringen videre til Geopal System, hvor Søren J. Højsgaard personligt kendte medejer og direktør Christian Møller.

Virksomheden havde over en længere årrække udviklet og produceret gasalameringssystemer, og da man søgte efter et "andet" ben at stå på rent produktmæssigt, blev udfordringen taget op:

»Men da vi gik i gang for fire år siden, havde jeg ikke forestillet mig, at det skulle blive så stor en opgave, som det blev,« fortæller Christian Møller.

Efter en mængde prototyper og et udviklingsbudget på cirka seks millioner kroner er de første to flowmålere nu installeret på rensningsanlæg i Aalborg og Holbæk.

Og resultaterne er imponerende: Måleusikkerheden er nu nede på bare tre procent. Flowmåleren er i stand til kontinuerligt at måle sammensætningen af biogassen og dermed give et reelt online-billede af gassens brændværdi.

I forbindelse med udviklingsarbejdet er der blevet udtaget patenter på måleprocessen i Europa, Kina og USA. Der er tale om enorme markeder, for en masseflowmåler kan installeres alle steder, hvor der produceres biogas, hvilket primært vil sige rådnetanke af forskellig art.

I Danmark har udgangspunktet været biogas af slam fra spildevandsrensning, men det kan lige så godt være fra biogasanlæg baseret på dyregødning.

Men hvorfor er det så svært at måle mængden af biogas? Biogas består af tre komponenter: Methan, CO2 og vanddamp, men da det kun er methan, som kan brænde, er det naturligvis den, man er interesseret i.

Det kan naturligvis klares ved at tage en prøve af gassen og brænde den af for derefter at måle varmeudviklingen. En indirekte måde har som beskrevet oven for været at aflæse den producerede el i det kraftvarmeværk, som ofte er tilkoblet et biogasanlæg. Men usikkerheden er meget stor, og der tages for eksempel ikke højde for, om virkningsgraden på den tilknyttede gasmotor ændrer sig over tid.

Derfor gik Christian Møller og hans medarbejdere i gang med at undersøge, hvordan man kunne opbygge et system, hvor eksisterende måleres skavanker blev forbedret samtidigt med, at biogassens indhold blev præcist målt:

»I princippet ville vi bare varme gassen op og dermed beregne massestrømmen ved hjælp af varmekapacitetsprincippet,« forklarer Christian Møller.

Derfor blev der fremstillet et ekstra stykke rør, hvor biogassen kunne strømme igennem. I røret blev der monteret et varmelegeme med temperaturmålere i hver ende. Ved at måle ind- og udgangstemperatur samt den tilførte effekt kunne gassens varmekapacitet beregnes.

Et af de helt store problemer med den metode var at kompensere for den varme, der gik tabt til omgivelserne og altså ikke blev overført til gassen. Derfor er selve måleren bygget ind i noget, der ligner et traditionelt fjernvarmerør.

Samtidigt skal methanindholdet i volumeprocent i biogassen også kendes. En af de største leverandører af målere oplyser, at den relative fugtighed i gassen skal under 50-60 procent for at opnå en tilfredsstillende nøjagtighed. Men ved at montere måleren efter Geopal-måleren, elimineres dette problem, fordi gassen varmes op i måleren, og dermed sænkes den relative fugtighed til et niveau, som muliggør en korrekt kontinuert måling af volumeprocenten.

»Nu kan vi altså til hver en tid bestemme præcist, hvor meget methan, CO2 og vanddamp biogassen indeholder,« siger Christian Møller.

Og det er noget, som driftsleder på Holbæk Rensningsanlæg Søren Andersen kan bruge. For det, der sker i en rådnetank til spildevandsslam, er jo en følsom proces, som skal passes, hvis gasproduktionen skal være optimal. Det betyder, at der hverken må tilføres for meget eller for lidt slam til tanken.

Foreløbige målinger viser, at et typisk provinsrensningsanlæg (80.000 personækvivalenter), kan tjene cirka 100.000 kroner om året på mere optimal drift af gasproduktionen. Samtidig kan der spares cirka 220.000 kroner, fordi den mere optimale drift giver mindre slam, som skal bortskaffes.

Men der dukkede også en anden parameter op, som slet ikke var tænkt med ind i projektet, forklarer Søren J. Højsgaard. For i tanken sidder fem omrørere, som bliver drevet af en 2kW-elmotor:

»Hvis gasproduktionen faldt, ville man normalt køre med alle fem omrørere for at fremme den kemiske reaktion. De gamle biogasmålere ville så vise, at gasproduktionen steg. Men i dag kan vi se, at det faktisk var andelen af CO2, som steg, og altså ikke den brændbare methan. Forklaringen er, at omrøringen frigør CO2 fra selve processen og altså ikke øger methanproduktionen,« forklarer Søren J. Højsgaard.

Så nu har Søren Andersen slukket for de fire af omrørerne og sparer dermed i runde tal 50.000 kroner om året på elregningen samtidigt med, at der opnås en bedre udrådning af slammet, hvilket igen betyder mindre tørstof, der skal køres bort.

Med en installeret pris på 200.000 kroner alt inklusive for Geopals masseflowmåler kan det hurtigt blive en rigtig god forretning for Holbæk Rensningsanlæg.

Lige nu står Geopal System i en vanskelig situation, for med patentet i hånden og to solgte enheder synes mulighederne enorme.

Alene i England, Tyskland og Frankrig er der mindst 5.000 rensningsanlæg med rådnetanke, hvor systemet kan bruges. Spildevandssektoren i Kina er under hastig udvikling, og inden for de næste 15 år forventes det, at der vil blive bygget cirka 10.000 rådnetanke:

»Vi vurderer, at der i USA allerede er 12.000 potentielle tanke, og de første kontakter, vi har derovre, har allerede meddelt, at de kan aftage alle de masseflowmålere, vi kan producere. Men vi har simpelt hen ikke den fornødne kapital til at bygge en stor produktion op,« siger Christian Møller.

Han håber derfor at kunne indgå et strategisk samarbejde i den nærmeste fremtid med en stærkere partner, så der kan bygges en organisation op omkring Geopal Flow-systemet.