Zur fernmesstechnischen Quantifizierung von Methanleckagen in Biogasanlagen mittels Sensordatenfusion infrarotoptischer Messsysteme

Diese Arbeit behandelt die Problemstellung der fernmesstechnischen Quantifizierung von Methanleckagen mit dem Anwendungsfall von Leckagen in Biogasanlagen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden dazu ein Messverfahren und ein Messsystem entwickelt. Zentrale Größen für die Bestimmung des Methannormvolumenstroms sind die Gasgeschwindigkeit sowie die integrale Gaskonzentration, welche aus den Bildern einer Infrarotkamera zur Gasvisualisierung bestimmt sowie durch einen TDLAS-basierten Sensor gemessen werden. Zur Schätzung der Gasgeschwindigkeit werden verschiedene Verfahren zur Bestimmung des optischen Flusses untersucht. Zur Evaluierung des Messsystems wurden im Rahmen der Arbeit verschiedene experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Anhand von Messungen am Laborprüfstand kann die Machbarkeit der fernmesstechnischen Bestimmung des Methannormvolumenstroms gezeigt werden. Ergänzend wurden Referenzmessungen mit bekannten Methannormvolumenströmen sowie Messungen realer Leckagen in Biogasanlagen durchgeführt. Die Messungen zeigen neben der Abhängigkeit der Messergebnisse von den Umgebungsbedingungen, dass die Emissionen nur mit großen Unsicherheiten bestimmt werden konnten.