{"id":22947,"date":"2026-10-23T21:09:06","date_gmt":"2026-10-23T19:09:06","guid":{"rendered":"https:\/\/gasmix.com\/?p=22947"},"modified":"2026-10-23T21:09:06","modified_gmt":"2026-10-23T19:09:06","slug":"siloxan-kalibriergas-fur-biogas-d4-standards-vor-ort-aus-der-flussigkeit-erzeugen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gasmix.com\/de\/siloxan-kalibriergas-fur-biogas-d4-standards-vor-ort-aus-der-flussigkeit-erzeugen\/","title":{"rendered":"Siloxan-Kalibriergas f\u00fcr Biogas: D4-Standards vor Ort aus der Fl\u00fcssigkeit erzeugen"},"content":{"rendered":"\t\t
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Siloxan-Kalibriergas f\u00fcr Biogas: D4-Standards vor Ort aus der Fl\u00fcssigkeit erzeugen<\/h1>

Ein Siloxan-Kalibriergas ist schwer zu beschaffen. Pr\u00fcfgasflaschen sind teuer, haben lange Lieferzeiten, sind nur in wenigen Konzentrationen erh\u00e4ltlich und nur begrenzt haltbar. Eine gemeinsame Studie<\/a> von Axel’One<\/a> (Plattform f\u00fcr Chemie und Umwelt, Lyon) und AlyTech zeigt einen anderen Weg: fl\u00fcssiges Siloxan verdampfen und vor Ort auf die ben\u00f6tigte Konzentration verd\u00fcnnen.<\/p><\/div>

Warum sind Siloxane im Biogas relevant?<\/h2>

Siloxane sind fl\u00fcchtige Siliziumverbindungen, die aus Reinigungsmitteln und Kosmetika stammen. Sie gelangen in Deponiegas und in Faulbeh\u00e4lter von Kl\u00e4ranlagen. Bei der Verbrennung von Biogas bilden sie Siliziumdioxid-Ablagerungen, die Motoren verschlei\u00dfen und Anlagen verschmutzen. F\u00fcr in das Netz eingespeistes Biomethan begrenzt die EN 16723-1<\/a> den Gesamtsiliziumgehalt auf weniger als 1 mg\/m\u00b3.<\/p>

Octamethylcyclotetrasiloxan (D4) geh\u00f6rt zu den Siloxanen, die am h\u00e4ufigsten im Biogas vorkommen. Betreiber messen Siloxane, um Gasmotoren zu sch\u00fctzen, um zu pr\u00fcfen, ob die Aktivkohlefilter ges\u00e4ttigt sind, und um die Qualit\u00e4t des Biomethans vor der Einspeisung nachzuweisen.<\/p>

Warum sind Siloxan-Pr\u00fcfgasflaschen problematisch?<\/h2>

Siloxane sind schwere, klebrige Molek\u00fcle. Sie adsorbieren an Flaschenw\u00e4nden und Leitungen, weshalb sich stabile Standards im niedrigen Konzentrationsbereich nur schwer herstellen lassen. Siloxan-Pr\u00fcfgasflaschen sind daher teuer und haben lange Lieferzeiten, sie sind nur in wenigen Konzentrationen erh\u00e4ltlich und ihre Stabilit\u00e4t ist begrenzt. Eine Mehrpunktkalibrierung<\/a> bedeutet somit, mehrere Flaschen zu kaufen und f\u00fcr jede einzelne das Ablaufdatum zu \u00fcberwachen.<\/p>

Wie erzeugt man einen Siloxan-Standard aus der Fl\u00fcssigkeit?<\/h2>

Der NEPHOS<\/a> dosiert das fl\u00fcssige Siloxan mit einem Coriolis-Massendurchflussmesser, verdampft es in einem Tr\u00e4gergas und verd\u00fcnnt es anschlie\u00dfend mit Massendurchflussreglern. Eine beheizte Leitung h\u00e4lt das Gemisch bis zum Analysator in der Gasphase. Beim NEPHOS erreicht eine zweite Verd\u00fcnnungsstufe niedrige Konzentrationen, ohne den Fl\u00fcssigkeitsdurchfluss zu \u00e4ndern.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\"Fl\u00fcssigkeitsverdampfungssystem<\/figure><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In der Studie ergab ein einziger Fl\u00fcssigkeitsdurchfluss von 1,061 g\/h D4 (Reinheit 98 %, CAS 556-67-2) sechs Konzentrationsstufen von 5 ppm bis hinunter zu 0,5 ppm. Ge\u00e4ndert wurde nur der Durchfluss zur zweiten Stufe:<\/p>\n

Tabelle 1. Einstellungen f\u00fcr die sechs Kalibrierstufen<\/strong><\/p>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Stufe<\/th>D4-Konzentration<\/th>Fl\u00fcssigkeitsdurchfluss<\/th>Tr\u00e4gergas<\/th>Ausgang 1. Stufe<\/th>Verd\u00fcnnung 2. Stufe<\/th><\/tr><\/thead>
1<\/th>5 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>17,6 NmL\/min<\/td>2985,9 NmL\/min<\/td><\/tr>
2<\/th>4 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>14,1 NmL\/min<\/td>2989,4 NmL\/min<\/td><\/tr>
3<\/th>3 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>10,6 NmL\/min<\/td>2993,0 NmL\/min<\/td><\/tr>
4<\/th>2 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>7,0 NmL\/min<\/td>2996,5 NmL\/min<\/td><\/tr>
5<\/th>1 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>3,5 NmL\/min<\/td>3000,0 NmL\/min<\/td><\/tr>
6<\/th>0,5 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>1,8 NmL\/min<\/td>3001,8 NmL\/min<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Software berechnet die Durchfl\u00fcsse f\u00fcr jede Zielkonzentration und dokumentiert sie in einem Bericht, sodass jeder Kalibrierpunkt nachvollziehbar ist.<\/p>\n

Welche Ergebnisse lieferte die Kalibrierung?<\/h2>\n

Auf einem Agilent 7890B GC-FID ergaben die sechs Stufen eine lineare Kalibrierkurve mit R\u00b2 \u00fcber 0,999. Der Versuch wurde zweimal durchgef\u00fchrt, beide Kurven waren vergleichbar. Da der Standard kontinuierlich erzeugt wird, lassen sich auf jeder Stufe mehrere Chromatogramme aufnehmen, was direkt die Wiederholpr\u00e4zision liefert:<\/p>\n

Tabelle 2. GC-FID-Signal und Wiederholpr\u00e4zision je Stufe<\/strong><\/p>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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D4-Konzentration<\/th>Mittlere Peakfl\u00e4che<\/th>RSD<\/th><\/tr><\/thead>
5 ppm<\/th>121<\/td>1,4 %<\/td><\/tr>
4 ppm<\/th>97<\/td>1,1 %<\/td><\/tr>
3 ppm<\/th>73<\/td>1,0 %<\/td><\/tr>
2 ppm<\/th>49<\/td>1,3 %<\/td><\/tr>
1 ppm<\/th>25<\/td>1,2 %<\/td><\/tr>
0,5 ppm<\/th>13<\/td>3,8 %<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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GC-Bedingungen: S\u00e4ule DB-1, 10 m \u00d7 0,53 mm, Filmdicke 2,65 \u00b5m, isotherm bei 80 \u00b0C, splitlose Injektion, Laufzeit 3,5 min.<\/p>\n

Derselbe Ansatz wurde auf einem Micro-GC mit WLD von 50 ppm bis 3 ppm angewendet. Die untere Grenze ergab sich aus der Bestimmungsgrenze des Micro-GC, nicht aus dem Generator.<\/p>\n

Welchen Konzentrationsbereich deckt das ab?<\/h2>\n

Die Studie belegt D4-Standards von 0,5 bis 50 ppm, also etwa 6,6 bis 660 mg\/m\u00b3 D4. Das entspricht dem Bereich im Rohbiogas<\/a>, relevant f\u00fcr Motorschutz und Filter\u00fcberwachung. Die auf der Website der US EPA ver\u00f6ffentlichten<\/a> Messungen an Deponiegas reichen von 4,5 bis 161 mg\/m\u00b3 Siloxane.<\/p>\n

Die Spezifikation f\u00fcr Biomethan liegt niedriger. Weniger als 1 mg\/m\u00b3 Silizium entspricht weniger als etwa 0,2 ppm D4. Die Untergrenze von 0,5 ppm in dieser Studie war durch den GC-FID bedingt, nicht durch den NEPHOS. Wenn Sie Konzentrationen unter 0,5 ppm ben\u00f6tigen, nennen Sie uns Ihren Detektor und Ihren Zielbereich, und wir sagen Ihnen, was erreichbar ist.<\/p>\n

Kann ein GC-FID die GC-IMS f\u00fcr die Siloxananalyse ersetzen?<\/h2>\n

Die ISO 2613-2:2023<\/a> beschreibt die Siloxanmessung in Biomethan mittels GC-IMS. F\u00fcr ein Kontrolllabor zeigt die Studie eine einfachere Option auf: einen Standard-GC-FID, kalibriert mit vor Ort erzeugten Standards. Der FID lieferte von 0,5 bis 5 ppm ein lineares Signal mit einer Wiederholpr\u00e4zision zwischen 1,0 % und 3,8 %. Pr\u00fcfen Sie diesen Ansatz anhand Ihrer eigenen Qualit\u00e4tsanforderungen, bevor Sie die Methode umstellen.<\/p>\n

Welche Vorteile bietet der NEPHOS gegen\u00fcber Pr\u00fcfgasflaschen?<\/h2>\n