Projekt

METSENSE

Entwicklung eines automatisierten Low-Cost-Sensornetzwerkes zur kontinuierlichen Methandetektion an gastechnischen Anlagen

3D-Modell des UST-Betriebsgeländes am Standort Oberbierwang | Bild: FZN

Die möglichst frühzeitige Erkennung von Gasaustritten auf den Betriebsgeländen und in ihrem Umfeld ist seit Jahren eine zentrale Aufgabe der Sicherheits- und Umweltüberwachung in der Öl- und Gasindustrie. Mit Inkrafttreten der „Verordnung (EU) 2024/1787 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 13. Juni 2024 über die Reduzierung von Methanemissionen im Energiesektor und zur Änderung der Verordnung (EU) 2019/942″ hat die Erfassung von Methanemissionen weiter an Bedeutung gewonnen. Hierzu soll in diesem Projekt ein dezentrales Sensornetzwerk aus Low-Cost-Komponenten mit zentraler Datenverarbeitung und LoRaWAN-Übertragung entwickelt werden.

Projektziel

Ziel des Forschungsprojekts „METSENSE“ ist die grundlegende Machbarkeit, Grenzen und Optimierungspotenziale kostengünstiger LoRaWAN-Sensornetzwerke für Methandetektion und -ausbreitungsmodellierung umfassend zu erforschen. Der methodische Ansatz umfasst sowohl die systematische Laborcharakterisierung von Low-Cost-Sensoren als auch eine umfangreiche Langzeit-Feldforschung am Porenspeicher Bierwang.

Projektlaufzeit

01. März 2026 – 31. Oktober 2028

Pilotstandort

Die entwickelte Methodik wird zunächst in Zusammenarbeit mit Uniper Energy Storage (UST) am Porenspeicher Bierwang integriert und erprobt, da dieser einen wissenschaftlich besonders interessanten Forschungsstandort darstellt. Während sich das Projekt vornehmlich auf die Detektion von Methan fokussiert, finden im Speicher bereits Versuche zur perspektivisch wichtigen Wasserstoffspeicherung statt. Die komplexe Infrastruktur bietet die Möglichkeit, Detektionsansätze für Methan unter realen Bedingungen zu validieren und intelligente Detektionsalgorithmen zu entwickeln, die die bestehende Sensorinfrastruktur (Windmessungen, meteorologische Stationen) optimal nutzen.

Arbeitsschwerpunkte

  • Grundlagenforschung zur Sensorperformance und Methanausbreitung
  • Methodenentwicklung für intelligente Sensornetzwerke
  • Empirische Langzeitforschung am Porenspeicher Bierwang
  • Entwicklung übertragbarer Methoden für andere Untergrundspeicher

Beispielhaftes Sensornetzwerk zur Methandetektion an einem Untergrundspeicher-Standort (ohne Maßstab) | Bild: FZN

Erwartete Ergebnisse und Nutzen

Es werden neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die räumlich-zeitliche Ausbreitung von Methan, die intelligente Integration von Bestandsinfrastruktur, die Entwicklung prädiktiver Monitoring-Ansätze sowie die langfristige Evaluierung der Performance von Low-Cost-Netzwerken unter industriellen Bedingungen erwartet. Die Ergebnisse bieten somit einen signifikanten Mehrwert für die Übertragbarkeit auf andere Untergrundspeicherstandorte in der nationalen und internationalen Praxis.

Projektförderung

Im Rahmen einer Forschungskooperation wird das Forschungsprojekt von Uniper Energy Storage GmbH für eine Laufzeit von 32 Monaten (03/2026 – 10/2028) gefördert.

Kontakt

Saidjamol Akbarov, M.Eng.

TH Georg Agricola
Herner Str. 45
44787 Bochum
Gebäude 2, Raum 008

Mail saidjamol.akbarov@thga.de

Dr.-Ing. Benjamin Haske

TH Georg Agricola
Herner Str. 45
44787 Bochum
Gebäude 2, Raum 102

Tel 0234 968 3667
Mail benjamin.haske@thga.de

Prof. Dr. Tobias Rudolph

TH Georg Agricola
Herner Str. 45
44787 Bochum
Gebäude 2, Raum 101

Tel 0234 968 3682
Mail tobias.rudolph@thga.de