Biogas-Anlagen

Gepostet am: 01.09.2013 10:17:36

Diese Biogasanlage steht räumlich und betriebstechnisch im Zusammenhang mit den übrigen Landwirtschaftlichen Anlagen und hätte nach Bundesimmissionschutzgesetz genehmig werden müssen.

Weitere Informationen zur Genehmigung dieser Biogasanlage finden Sie im Zettelkasten unter "Genehmigung der Biogasanlage", "Umweltministerium Wiesbaden" Metzgereiabfälle fermentiert. 

Biogaserzeugung kann zur Klimabelastung führen. Neben Methan können bei der Biogaserzeugung Schwefelwasserstoff und andere problematische Stoffe entstehen. Treten diese aus der Biogasanlage aus, hat das negative Auswirkungen auf Böden, Grundwasser und Atmosphäre. Biogasanlagen sind eine Gefahr für Mensch, Klima und Umwelt. Alle zwei Wochen kommt es zu Bränden und Explosionen, tödliche Schwefelwasserstoffwolken, unkontrollierten Methanemissionen und Gülletsunamis. 

Sobald bei einem chemischen Prozess der Sauerstoff fehlt, nehmen anaerobe Fäulnisgase überhand und es stinkt.                  Quelle: UBA

2018 wurde vom RP Darmstadt an dieser Biogasanlage eine Emissionsmessung durchgeführt, die Ergebnisse waren so schlecht, dass sie nicht an Dritte weitergegeben werden dürfen. Krebserregendes Formaldehyd wurde gar nicht gemessen.

Lt. RP Darmstadt darf nur unbelastetes Wasser in den Graben unterhalb der Biogasanlage eingeleitet werden

Die Begriffe Biogas und Bioenergie haben mit ökologischer Landwirtschaft nichts zu tun, denn sie stehen in Konkurrenz zur Nahrung. Auf Äckern auf denen Mais für Biogasanlagen wächst, müsste eigentlich Weizen für Brot wachsen. Maismonokulturen mindern langfristig die Ertragskraft der Böden.

Nur wenn sich in den Köpfen der Beschlussfasser von Baugenehmigungen von Biogasanlagen das Bewusstsein darüber entwickelt hat, daß sie über Sattwerden oder Hunger der auf der Schattenseite lebenden Bevölkerung entscheiden, werden sie sich nicht von den Profitinteressen der Biogasanlagenbetreiber leiten lassen. Um eine wachsende Weltbevölkerung ernähren zu können ist ein Umdenken dringend erforderlich.

Um eine bestimmte Menge Strom zu erzeugen sind für den Maisanbau 200 ha (2.000.000 m²) Ackerfläche, für ein Windkraftrad aber nur 1.000 m² Fläche erforderlich.

Trotz der positiven Bezeichnung „Bio“ ist Biogas ein Gas mit gefährlichen Eigenschaften.

Methan ist ein brennbares, hochentzündliches Gas, das im Gemisch mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden kann. Der Explosionsanteil liegt bereits bei 4,4 bis 17 % Methananteil in der Luft. Da Biogas im Wesentlichen ein Gemisch aus Methan und Kohlenoxid ist, variiert der Explosionsbereich je nach Zusammensetzung. Wenn in Biogasanlagen, im Gegensatz zum ausschliesslichen Einsatz nachwachsender Rohstoffe, Bioabfälle oder tierische Nebenprodukte (Gülle/Festmist, Rapskuchen) eingesetzt werden, ist erfahrungsgemäß mit der Bildung von Schwefelwasserstoff zu rechnen. Durch entsprechende chemische Reaktionen (Säure/Basenreaktionen) kann bei Zugabe von sauren Bestandteilen Schwefelwasserstoff in gefährlichen Mengen entstehen. Daher ist für Biogasanlagenbetreiber die Kenntnis über Art und Zusammensetzung der Einsatzstoffe für die Beurteilung möglicher Gefährdungen wichtig.

Schwefelwasserstoff ist ebenfalls ein brennbares, hochentzündliches Gas. Die untere Explosionsgrenze liegt bei 4,3 die obere Explosionsgrenze bei 45,5 % Anteil in der Luft. Besonders zu beachten ist aber die Giftigkeit dieses Gases. Wegen der Gefährlichkeit darf die maximale Arbeitsplatzkonzentration von 5 ppm (5 millionstel Gramm) nicht überschritten werden.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß es sich bei den weiteren Biogaskomponenten um

Kohlendioxid und Stickstoff um erstickend wirkende Gase handelt. Somit ergeben sich folgende Gefahren/Auswirkungen:

Lebens- und Gesundheitsgefahren durch Ersticken oder Vergiftung,

Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff sind schwerer als Luft.

Biogas kann abhängig von seiner Zusammensetzung Leichtgas-, Schwergas- oder dichtneutrales Verhalten zeigen.

Explosion / Verpuffung durch explosionsfähige Biogas/Luftgemische.

Entstehung von Bränden

Korrosion durch aggresive Gasbestandteile wie Ammoniak und Schwefelwasserstoff.

Wassergefährdung durch flüssige Bestandteile.

Luftverunreinigungen durch gasförmige Emissionen.

Phosphan (PH3)  früher Phosphin

Wassergefährdungsklasse 2

hochentzündlich bei Kontakt mit Sauerstoff.

Das hochentzündliche, farblose Gas hat einen nach Knoblauch oder Fisch riechenden Geruch. Da das Gas schwerer ist als Luft, kann es sich am Boden ausbreiten. Somit ist auch eine Fernzündung möglich.

Beim Erhitzen (38°) zersetzt sich der Stoff und bildet dabei toxische Dämpfe. (Phosphoroxide) Der Stoff reizt die Atemwege stark. Beim Entweichen des Gases werden sehr schnell toxische Konzentrationen erreicht. Eine inhalative Aufnahme führt zu Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Kopfschmerzen. Koordinationsstörungen, Apathie, Schwindel, abdominelle Schmerzen, Muskelkrämpfe, thorakalen Schmerzen, Tremor und einer Dyspnoe. Bereits nach kurzen Einwirkungen sind Schädigungen der Leber, Nieren, des Magen-Darm-Traktes, der Herz-Kreislaufsystems und des zentralen Nevensystems möglich. Nach längeren und wiederholten Einwirkungen kann es zu Schäden an den Zähnen und den Knochen, chronische Zahnschmerzen, Schwellung der Leber, Erweichung der Knochen und einer Anämie kommen. Die Schädigungen können sich anhäufen (komilieren).          (Quelle: www.gifte.de)

2023:  Was vor einigen Jahren nur eine Vermutung war, konnte eine Studie der Uni Leipzig jetzt bestätigen.       Weitere Informationen zu Phosphan unter "Verschiedenes".

Die Ermittlung und Bewertung dieser Gefahren ist im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung gemäß Arbeitsschutzgesetz, Gefahrstoff-, Biostoff- und Betriebssicherheitsverordnung ein Eckpfeiler für einen sicheren Betrieb dieser Anlagen. Dies gilt nicht nur für den normalen Betrieb sondern auch für Reparatur- und Wartungsmaßnahmen.

Bei 80 % der geprüften Biogasanlagen durch Sachverständige wurden Sicherheitsmängel festgestellt.

Quelle: Merkblatt Kommission für Anlagensicherheit 

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Beim Betrieb der Verbrennungsmotorenanlage werden luftverunreinigende Emissionen wie z.B. Kohlenoxide, Stickstoffoxide, Schwefeloxide und Formaldehyd an die umgebende Atmosphäre emittiert, die grundsätzlich schädliche Umwelteinwirkungen in Form von Abgasimmissionen für die Allgemeinheit und die Nachbarschaft haben, die auch windrichtungsabhängig sind. Durch geöffnete Gärrestelager und Gruben entstehen weitere Emissionen wie Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff.

Geruchsimmissionen werden durch biochemische Abbauprozesse hervorgerufen. Geruchsstoffe sind Ammoniak, Amine, Schwefelwasserstoff und Mercaptane, die je nach Windrichtung von den Anwohnern als sehr störend und belastend empfunden werden.

Durch Anlieferung der Substrate (Erntezeit) und das Abtransportieren der Gärreste kommt es zu erheblichen Lärmbelästigungen der Anwohner. Vermeidung der Anlieferung und Abtransports während der Mittags-, Abend- und Nachtzeit.

Durch verschiedene Prozessschritte der Anlage kommt es zu Lärmemissionen durch das BHKW, des Rührwerks und den Pumpen zum Transport des Substrates und der Abfüll- und Abtransport-Einrichtung der Substrate innerhalb der Anlage.

Im Havariefall kommt es zu einem unkontrollierten Ausstoss des Gärsubstrates, das zur erheblichen Beeinträchtigung des Oberflächenwassers und danach des Grundwassers führt. Im Havariefall kann es flächig oder punktuell im umliegenden Boden zu nachhaltigen Schäden kommen.

Bei der motorischen Nutzung des Biogases werden außer Stickstoffoxide, Schwefeloxide, Kohlenmonoxid auch Formaldehyd (HCHO) über den Abgaskamin des Blockheizkraftwerkes freigesetzt. Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Methan und Lachgas werden nicht nur im Havariefall freigesetzt, sondern auch betriebsbedingt durch Substrat- und Gärrestelager, bei der Substrateinbringung und durch geöffnete Gruben. Die emittierende Menge ist abhängig von der Verwendung offener oder geschlossener Systeme, Undichtigkeiten von Bauteilen und besonders beim Anfahren der Anlage und bei anderen Betriebsstörungen. Zusätzlich hat die Verstromung von Biogas im BHKW den Ausstoss von Stickoxiden, Kohlenmonoxiden, unverbranntem Kohlenwasserstoff (CmHn) und Formaldehyd zur Folge. Auch beim Ausfall des BHKW kann es zu erhöhten Methanemissionen kommen. Die Gase Ammoniak, Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff und Stickoxide können Aerosole bilden, diese bilden sich im Wasser zu Säuren. Diese toxischen Gasemissionen unterscheiden sich nur unwesentlich von der Wirkung der reinen Gasemission. Andere flüssige Stoffe wie Silagesickersäfte, Gülle oder Gärreste aber auch Betriebsstoffe wie Mineraloel stellen durch ihre ätzende und wassergefährdende Wirkung einen weiteren gefährlichen Faktor dar. Weitere Emissionen entstehen durch eine Vielzahl luftgetragener Schwebestoffe wie z.B. Pollen, Bakterien, Pilzsporen, die unsachgemäße Handhabung pulverförmiger Betriebsmittel, Rußpartikel des Abgaskamines des BHKW's oder Staubaufwirbelungen auf Betriebsflächen durch Fahrzeuge. Zu den Geruchsstoffen in Biogasanlagen zählen vor allem Ammoniak, Schwefelwasserstoff, niedermolekulare Aminverbindungen und organische Säuren. Erhebliche Geruchsprobleme entstehen durch Beschicken mit Radladern über Einwurfschächte. Das Einspülverfahren zum Eintrag von festem Substrat in die Vorgrube stellt eine bedeutende Emissionsquelle dar und sollte aus diesem Grunde nicht mehr eingesetzt werden. Nur abgedeckte Schneckenförderer sind emissionsfrei. Auch durch Havariefälle werden unangenehme Gerüche freigesetzt. Lärm tritt besonders durch das BHKW und von Anlagenkomponenten zur mechanischen Substrataufbereitung in Erscheinung. Tieffrequentierte Schallwellen beeinträchtigen die Gesundheit.

Siliergase wie Kohlendioxid (CO2) und Stickstoffoxide (NOx) wirken erstickend giftig und erstickend. Der Silierprozess beginnt unmittelbar nach Beginn der Einlagerung.

Die Hydrolyse ist der erste Schritt im Biogasprozess, bei der Bakterien mit Hilfe von Enzymen, komplexe hochmolekulare Verbindungen (Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette) zu niedermolekularen Verbindungen (Zucker, Fettsäuren, Aminosäuren) abgebaut werden. Diese werden zeitgleich in der Vergärungsphase durch säurebildende Bakterien, welche in enger Symbiose mit den hydrolisierenden Mikroorganismen leben, weiter umgesetzt, wobei neben der Zwischenproduktion, Wasserstoff und Schwefelwasserstoff entstehen. Die Hydrolysegase wirken erstickend und sind giftig. Desweiteren ist Wasserstoff ein hochentzündliches Gas, das in der Luft explosionsfähige Atmosphäre bilden kann.

Die Lagerung von Gärresten führt zu Geruchsemissionen. Ausgasungen in die Atmosphäre in Form von Ammoniak, Distickstoffmonoxid (ebenfalls ein Treibhausgas) und Methan sind weitere Belastungen. Wassergefährdende Eigenschaften von Gärresten müssen bei der Lagerung Berücksichtigung finden. Alle Lagerplätze müssen flüssigkeitsdicht ausgeführt sein und eine Möglichkeit der Sickerwasserfassung besitzen, auch der Eintrag zusätzlicher Oberflächenwässer oder Niederschlägen muß unterbunden werden.

Diese Datei besteht aus 153 Seiten, Quelle: Umweltbundesamt

landwirtschaftliche Biogas-Verbrennungsmotoren:

Biogas besteht aus 2/3 aus Methan, 1/3 aus Kohlendioxid sowie Spurengasen.

Schwefelwasserstoff (H2S) wird bei der Verbrennung im Motor in Schwefeloxide überführt.

Neben organischen Schwefelverbindungen (Thioether, Sulfide, Disulfide etc.) wurden andere Hydride z.B. Phospan im landwirtschaftlichen Biogas gefunden.

Zündstrahlmotoren ohne Abgaskatalysatoren sind oft nicht in der Lage emissionsrechtliche Abgasgrenzwerte der TA-Luft wegen CO u. NOx einzuhalten. Oxidationskatalysatoren setzen Kohlenmonoxid in Kohlendioxid um. Neben Kohlenmonoxid werden durch Benzol, Toluol, Xylol, Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Acrolein Oxidationseffizienzen von 90 – 98 % sowie klimarelevantes Lachgas von 12-15 mg/m³ gebildet.

Schwefelwasserstoff-Konzentrationen ohne bioloigsche Entschwefelungseinrichtung lagen zwischen 1000 bis 3000 ppm, mit biologischer Entschwefelung noch 500 ppm.

Kohlenmonoxid lt. TA-Luft 2000 mg/m³ - in der Regel wurden 4000 mg/m³ gemessen

Formaldehyd lt. TA-Luft 60 mg/m³ -

Stickoxide NO u. NO2 Grenzwertüberschreitungen bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen sind kein Sonderfall.

Lachgas N2O 300 x höhere Klimarelevanz als CO2

Schwefeldioxid SO2 trägt in erheblichem Maße zur Umweltverschmutzung bei

Schwefeldioxid SO2 oxidiert mit Sauerstoff zu Schwefeltrioxid SO3

Quelle:  lfu.bayern.de

Für den Heizwert von 1.060 Liter Heizöl sind mehr als 9.000 Tonnen Maissilage notwendig. 

Am Sonntag, 29.01.2023 ist die nahegelegene Wohnbebauung und der Betrieb H-Line knapp einer Umweltkatastrophe entgangen. Meterhohe Flammen schossen vormittags aus einem auf der Biogasanlagenfläche gelegenen Fahrsilos gegenüber des Fermenters und des Nachgärers. Die Feuerwehr war fast drei Stunden im Einsatz.

Biogasgülle kann Clostridien in den Betriebskreislauf tragen. Schon ab einer Gärtemperatur von 40° C finden Clostridien optimale Vermehrungsbedingungen. Sporen der Clostridien überstehen selbst hohe Temperaturen unbedschadet.