Biogasanlagen

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Biogasanlagen liefern einen wichtigen Beitrag zur Energiewende
Quelle: Lianem / Fotolia.com

In Biogasanlagen wird aus organischem Material durch mikrobiellen Abbau der erneuerbare Energietr?ger Biogas gewonnen. Biogasanlagen sind aber auch eine Quelle für Gerüche, Schadstoffe und L?rm. Sie stellen wegen des entzündbaren Biogases sowie wegen der wassergef?hrdenden Substrate und G?rreste m?gliche Quellen von Gefahren dar.

Inhaltsverzeichnis

 

Einführung

In Biogasanlagen wird pflanzliches oder tierisches Material mit Hilfe von Bakterien unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) abgebaut, wobei Biogas entsteht. Je nach eingesetzten Material produzieren die Bakterien Biogas mit einem Methangehalt von 50 bis 75 %. Aus diesem kann direkt vor Ort in einem Blockheizkraftwerk Strom und W?rme gewonnen werden oder es kann auf Erdgasqualit?t aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist werden. Die beim Abbau entstehenden G?rreste k?nnen in der Regel als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden.?

Die Stromerzeugung aus Biogas, wird durch das Erneuerbare-Energien Gesetz (EEG) gef?rdert. Dadurch kam es zwischen 2007 und 2014 zu einem starken Zubau. Mit dem EEG 2014 wurde die F?rderung für Biogasanlagen gesenkt; seitdem hat sich der Zubau deutlich verlangsamt. Derzeit werden in Deutschland mehr als 9.000 Biogasanlagen betrieben. Im Jahr 2017 haben die in Deutschland betriebenen Biogasanlagen etwa 32 Terawattstunden (TWh) Strom erzeugt und haben damit 5,4 % des Stromverbrauchs in Deutschland gedeckt (Quelle: Erneuerbare Energien in Zahlen 2017, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (⁠BMWi⁠), September 2018).?Den aktuellen Stand zur Rolle von Biogas bei der Stromerzeugung in Deutschland finden Sie auf der Seite??Erneuerbare Energien in Zahlen“.?Informationen zur F?rderung der Stromerzeugung aus Bioenergie sind auf der Seite ?Bioenergie“ zu finden.

Biogasanlagen stellen aber auch eine Quelle für Gerüche, Schadstoffe oder L?rm dar. Der Umgang mit dem brennbaren Biogas und mit wassergef?hrdenden Stoffen führte in der Vergangenheit immer wieder zu Unf?llen. Bei den sogenannten Nawaro (Nachwachsende Rohstoffe)-Biogasanlagen, die vorwiegend Energiepflanzen verg?ren, sind au?erdem die Umweltbelastungen bei der landwirtschaftlichen Produktion dieser Energiepflanzen zu beachten.

 

Umweltprobleme bei der Produktion von Biogas

So begrü?enswert die Energiegewinnung (Strom, Abw?rme oder ?Biomethan“) aus erneuerbaren Energietr?gern auch ist, Biogasanlagen sind komplexe Industrieanlagen mit erheblichem Risikopotenzial. Denn in Biogasanlagen werden erhebliche Mengen extrem entzündbare und klimasch?dliche Gase erzeugt, gespeichert und umgesetzt. In Biogasanlagen sind erhebliche Volumina allgemein wassergef?hrdender Stoffe in Form von Gülle, Substraten oder G?rresten vorhanden. Trotz dieses Risikopotenzials sind bisher keine ausreichenden und rechtsverbindlichen Anforderungen zum Schutz von Umwelt und Nachbarschaft für die Errichtung und den sicheren Betrieb von Biogasanlagen festgelegt.?

Nicht nur in Fragen der sicherheitsrelevanten Technik von Biogasanlagen besteht Verbesserungsbedarf. Durch die eingesetzte, zum Teil veraltete oder unzureichende Technik k?nnen Biogasanlagen, entgegen ihrem eigentlichen Sinn, auch kontraproduktiv für die Energiewende sein. Denn ein nicht unerheblicher Anteil, durchschnittlich etwa 5 %, des in Biogasanlagen produzierten Methans entweicht unkontrolliert in die ⁠Atmosph?re⁠.

Ein Gro?teil der in Biogasanlagen erzeugten Energie stammt aus eigens angebauten nachwachsenden Rohstoffen (Energiepflanzen wie Mais, Getreide oder Gras). Nur etwa 20 % stammen aus Bioabf?llen, Reststoffen und Gülle. Bei den sogenannten NawaRo (Nachwachsende Rohstoffe)-Biogasanlagen, die vorwiegend Energiepflanzen verg?ren, sind neben den oben genannten Umweltauswirkungen die Umweltbelastungen bei der landwirtschaftlichen Produktion dieser Energiepflanzen zu beachten.?Weitere Informationen zum Thema Anbaubiomasse und Nutzung von Energiepflanzen sowie den damit verbundenen Umwelteffekten sind auf der Seite Bioenergie des Umweltbundesamtes dargestellt.

 

Immissionsschutzrechtliche Anforderungen an Biogasanlagen

Seit 2012 sind nicht mehr nur Biogasanlagen, die Bioabf?lle verg?ren, sondern auch Biogaserzeugungsanlagen mit Nawaro und Gülle als Substrate ab einer Produktionskapazit?t von 1,2 Millionen Kubikmetern an Rohbiogas im Jahr sowie Anlagen zur Aufbereitung von Biogas zu Biomethan ab einer j?hrlichen Verarbeitungskapazit?t von 1,2 Millionen Kubikmetern an Rohbiogas immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig.

Zus?tzlich unterliegen Biogasanlagen ab einer vorhandenen Masse von 10 Tonnen an rohem Biogas (hochentzündlichen bzw. entzündbaren Gasen (P2) soweit nicht verflüssigt oder zur Erdgasqualit?t aufbereitet) der St?rfall-Verordnung.?

Zur Berechnung der j?hrlichen Produktionskapazit?t an Biogas bzw. der in einer Anlage vorhandenen Biogasmasse hat das Umweltbundesamt eine Arbeitshilfe entwickelt. Diese Arbeitshilfe enth?lt zwei Berechnungshilfen, mit denen sich ermitteln l?sst, ob a) eine Biogasanlage immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig ist und b) sie unter die St?rfall-Verordnung (12. Bundes-Immissionsschutzverordnung) f?llt.?Hier k?nnen Sie diese Berechnungshilfe im Excel-Format herunterladen.

Darüber hinaus hat die Bund/L?nder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz (LAI) eine Arbeitshilfe für sicherheitstechnische Prüfungen an Biogasanlagen, insbesondere für Prüfungen nach § 29a ⁠BImSchG⁠, ver?ffentlicht.

Au?erdem hat die Kommission für Anlagensicherheit (KAS), ein Beratungsgremium der Bundesregierung für Fragen der Sicherheit von industriellen Anlagen, eine Technische Regel für Anlagensicherheit ?Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen“ (TRAS 120) erarbeitet. Die TRAS 120 enth?lt Hinweise zu bei Biogasanlagen besonders relevanten Gefahrquellen für die Sicherheitsauslegung der Anlagen (d.h. für die Gefahrenanalyse und Gef?hrdungsbeurteilungen) sowie grunds?tzliche Anforderungen an Biogasanlagen und besondere Anforderungen an bestimmte Anlagenteile. Zu den grundlegenden Anforderungen geh?ren solche an Brand- und Explosionsschutz, an mit Biogas beaufschlagte Anlagenteile, an erforderliche Schutzabst?nde, den Betrieb, die Betriebsorganisation einschlie?lich Alarmplan und Notfallplan, Dokumentationspflichten sowie spezielle Anforderungen bei Annahme besonderer Einsatzstoffe (Bioabf?lle etc.). Zu besonderen Anforderungen geh?ren insbesondere solche an die Substratvorbehandlung, an G?rbeh?lter, Rohrleitungen, Armaturen, Membransysteme (die das Biogas einschlie?en), die erforderliche zus?tzliche Gasverbrauchseinrichtung (i.d.R. eine Notfackel) sowie Prozessleit- und Elektrotechnik. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit hat diese TRAS 120 am 21.01.2019 im Bundesanzeiger bekannt gemacht.