Zehn Tipps zum sicheren Umgang mit Biogasanlagen

Der Betreiber einer Biogasanlage trägt die grundsätzliche Verantwortung, dass seine Biogasanlage reibungslos und sicher läuft. Nur wer die Schwachstellen seiner Anlage kennt, kann gezielte Gegenmaßnahmen ergreifen. Damit Biogas-Anlagen-Betreiber wissen, worauf es ankommt, hat die Redaktion von joule (Ausgabe 2/2014) zehn Tipps mit den wichtigsten Kriterien zusammengestellt.

Um Materialermüdung, Korrosion oder zu schnellem Verschleiß vorzubeugen und langfristig einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sollte der künftige Anlagenbetreiber schon die Planung streng überwachen.

 

Anlagen und Bauteile müssen den gängigen Sicherheitsvorschriften entsprechen und die verwendeten Materialien für den Einsatz in Biogasanlagen geeignet sein. Welche Bauteile dabei welchen Ansprüchen genügen sollten, legt die Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) als Standard fest. Im Kaufvertrag sollte ein entsprechender Passus zu finden sein, damit der Anlagenbetreiber im Ernstfall Rechtssicherheit genießt. Mögliche Planungsfehler sollten ebenfalls kritisch beäugt werden. Sie lassen sich im Nachhinein nur schwer und mit zumeist hohen Kosten annullieren.

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Korrosionsbedingte Betriebsausfälle gehören zu den häufigsten Betriebsstörungen einer Biogasanlage. Schwefelwasserstoff, Wasserstoff und Schwefelsäure – verursacht durch Stoffwechselprodukte von Bakterien und Mikroorganismen – machen Werkstoffen aus Metall, Kunststoff und Beton schwer zu schaffen. Das führt zu vorzeitiger Materialermüdung, Versprödung und letztendlich zu Rissen und Undichtigkeiten.

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Neben einem geeigneten Schutzanstrich für die Metallteile, der stetigen Kontrolle von gefährdeten Bauteilen und der zügiger Reparatur von Beschädigungen, sorgt eine gute Entschwefelung in erster Instanz vor schädlichen Ablagerungen.

 

Bei Auswahl und Aufbereitung der Substrate sollte auf einen möglichst geringen Schwefelgehalt und einen nicht zu hohen Eiweißgehalt geachtet werden. Ein geringer Sauerstoffeintrag beugt der Schwefelsäurebildung ebenfalls vor und schützt empfindliche Bauteile.

Neben der regelmäßigen Prüfung und Instandhaltung der Biogasanlage gehört auch die Pflege der entsprechenden Dokumente zu den Betreiberpflichten.

 

Es reicht nicht aus, Dokumente wie Explosionsschutzdokumente, Betriebsanweisungen und Gefährdungsbeurteilung einfach abzuheften. Eine regelmäßige Überprüfung und Aktualisierung muss gegeben sein. Betriebliche Unterweisungen, Sicherheitsschulungen sowie arbeitsmedizinische Untersuchungen müssen ebenfalls in regelmäßigen Abständen aktualisiert bezeihungsweise ergänzt werden.

Sink- und Schwimmschichten, die sich im Fermenter bilden, sind oft eine Folge von Überfütterungen oder mangelnder Substratdurchmischung. Sie belasten das Rührwerk im Gärbehälter stark. Das Rührmanagement oder eine unzureichende Substrataufbereitung ist aber nicht immer Schuld daran, wenn das Rührwerk plötzlich streikt.

 

Auch ein defektes Lager durch Undichtigkeiten oder fehlende Schmierung kann die Ursache für einen Rührwerksausfall sein. Um Folgeschäden an Motor, Getriebe oder Steuerung zu vermeiden, ist eine regelmäßige Kontrolle der Rührwerke auf ihre volle Funktionsfähigkeit nötig. Vorgegebene Wartungsintervalle sollten daher in jedem Fall eingehalten werden.

 

Wer keinen Ausfall riskieren möchte, ist gut beraten, Rührwerke, die starken Beanspruchungen unterliegen, schon nach einer entsprechend kurzen Laufzeit austauschen zu lassen.

Wenn Biogas durch Leckagen verloren geht, bedeutet das für den Betreiber nicht nur einen höheren Substratverbrauch, sondern auch ein potenzielles Explosionsrisiko. Dabei muss es nicht gleich ein Riss in der Biogasmembran sein. Schon eine lose Verschraubung, aus der sich stetig kleine Gasmengen in Luft auflösen, reicht für einen Effektivitätsverlust der Anlage aus.

 

Eine regelmäßige Kontrolle der gasführenden Anlagenteile auf Dichtheit deckt Verluste frühzeitig auf. Immer dann, wenn deutlicher Biogasgeruch bemerkt wird, dem vom Betreiber keine Austrittsstelle zugeordnet werden kann, sollte ein Fachmann hinzugezogen werden, um die genaue Lage der Leckagen aufzuspüren und eine entsprechende Reparatur durchzuführen. Besser ist allerdings die turnusmäßige Überprüfung.

 

"Spätestens alle zwei Jahre, besser einmal jährlich, sollte die gesamte Biogasanlage mit der Gaskamera inspiziert werden", empfiehlt Thermograf Hagen Marx, um einen weitestgehend verlustfreien Anlagenbetrieb zu gewährleisten. Die Thermografie macht mit Hilfe einer speziellen Kamera schon kleinste Mengen austretenden Gases sichtbar.

Die elektrischen Komponenten einer Biogasanlage sind besonderen Anforderungen ausgesetzt. Zum einen durch die hohe spezifische Belastung, zum anderen durch die korrosive Umgebungsluft. Werden Elektroanlagen und Co. nicht regelmäßig gewartet, drohen Schäden, die vom Anlagenausfall bis hin zum Brand reichen können.

 

Auch ohne Brand sind technische Defekte durch marode Kabel, heiße Klemmstellen oder einen gänzlich überlasteten Stromkreis ärgerlich, denn das führt schnell zum kostenintensiven Ausfall der Anlage. Arbeiten an Elektroanlagen gehören in die Hände eines erfahrenen Elektro-Fachbetriebes. Dem Betreiber obliegt die regelmäßige Sichtkontrolle auf Schmorstellen und lose Verbindungen. Beim frühzeitigen Aufdecken von Defekten oder Überlastungen stromführender Komponenten hilft außerdem die Elektrothermografie.

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Viele Wartungsarbeiten am Blockheizkraftwerk (BHKW) lassen sich, entsprechende Sachkenntnis vorausgesetzt, in Eigenregie vom BGA-Betreiber durchführen. Hierzu zählt in erster Linie der Wechsel von Luftfilter, Öl und Zündkerzen. Komplexe Einstellungen, zum Beispiel an Ventilen, oder eine große Inspektion sollten dem Fachmann überlassen werden.

 

Durch die tägliche Überprüfung des BHKW können mögliche Fehlerquellen frühzeitig erkannt und abgestellt werden, bevor es zu Leistungseinbußen oder technischen Defekten kommt. Hierzu gehören:

• Notieren von Gaszählerstand
• Notieren der Betriebsstunden des Motors
• die Ölstandskontrolle
• Erfassung von Gasqualität und -druck
• Sichtkontrolle von Motor (Öl- und Schmutzablagerungen) und Leitungen (Vibrationsschäden an Ölleitungen).
  

Außerdem zu prüfen ist die Be- und Entlüftung im Aufstellraum des BHKW.

Die Prozesse im Fermenter reagieren stark auf Schwankungen bei Umwelteinflüssen und Substratqualität. Um optimale Erträge zu erzielen und Schadensfälle zu vermeiden, ist eine konsequente Überwachung des Fermentationsprozesses nötig. Die Lebens- und Wachstumsbedingungen der empfindlichen Mikrobiologie entscheiden dabei über die Produktivität der Anlage.

 

Um eine optimale Ausbeute mit kontinuierlicher, gleichbleibender Gasqualität mit hohem Methangehalt zu erreichen, ist eine regelmäßige Aufzeichnung (täglich) der wichtigsten Parameter nötig. Fermenterfüllstände, Temperatur, Durchflussmenge, Stromertrag sowie Gasmenge und Gasqualität gehören ins Betriebstagebuch. Nur so lassen sich Abweichungen und daraus resultierende Probleme frühzeitig erkennen und lösen. (Das Biogasforum Bayern informiert in einer Publikation ausführlich über die Schlüsselparameter zur Überwachung der Gärprozesse: www.biogas-forum-bayern.de)

Unsichtbare Gefahren lauern in Gruben und Schächten. Zwingen Störungen oder Wartungsarbeiten zum Abstieg, sollte das nur unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften erfolgen. Hierzu gehört unter anderem die Überwachung der Gaskonzentration durch geeignete Messgeräte.

 

"Wer sich alleine auf seine Nase verlässt, der riskiert sein Leben", weiß Lothar Fischer, Experte für Brand- und Katastrophenschutz. Besonders tückisch ist hierbei Schwefelwasserstoff. In geringen Konzentrationen warnt der typische "Faule-Eier-Geruch", in hohen und zugleich tödlichen Konzentrationen lähmt das Gas aber die Geruchssensoren in der Nase und wird nicht wahrgenommen.

 

Neben der Gefahr der Atemgifte ist aber auch die Bildung von zündfähigen Gemischen durch Sauerstoff nicht zu unterschätzen. Liegt dann noch eine Zündquelle (heißer Motor, anstehende Schweißarbeiten, Hammerschlag oder anderweitige Funkenbildung) im Gefahrenbereich, wird es brenzlig.

Die Pflichten, die dem Betreiber einer Biogasanlage auferliegen, beinhalten sowohl die Bereiche Planung als auch den Anlagenbau und den Betrieb. Neben umwelt- und anlagetechnischem Regelwerk spielen im laufenden Betrieb der Anlage vor allem der Arbeitsschutz und die Betriebssicherheit, sowie die Forderungen der Berufsgenossenschaft eine wichtige Rolle.

 

"Bevor Betreiber in die Grube steigen oder in Bereichen handeln, wo sie sich nicht sicher sind, sollten sie vor Beginn der Arbeiten ihren Ansprechpartner bei der Berufsgenossenschaft kontaktieren", merkt Uwe Hotes von der Landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaft in Bremen an. Bei Wartungs- und Reparaturarbeiten sollten Anlagenbetreiber ohnehin nur dann selber Hand anlegen, wenn die entsprechende Sachkunde vorhanden ist.

 

In den aktuellen Sicherheitsregeln für Biogasanlagen definieren die Landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften dies sehr klar: "Es müssen mindestens zwei Personen in der Biogasanlage eine Betreiberschulung nachweisen können". Wer seine Anlage sicher und wirtschaftliche betreiben will, für den sind Sicherheits- beziehungsweise Betreiberschulungen nicht nur lästige Bürokratie. 

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