Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.

Sicherheitstechnische Anforderungen an
Biogasanlagen.

Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.

1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk

2. Umfang von sicherheitstechnischen Überprüfungen von Biogasanlagen

3. Sicherheitsrelevante Bauteile

4. Gasaufbereitung

5. Schäden an Biogasanlagen / Fahrsiloanlagen

6. Dienstleistungen

2 Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.

1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.

Vorschriften aus dem Bereich Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik



GPSG BetrSichV

ArbSchG

Maschinenrichtlinie 98/37/EG
GefStoffV

Richtlinie 94/9/EG; Atex 95 BImschG

Beispiele: Explosionsschutzdokument
Gefährdungsbeurteilung
Risikobewertungen
Sicherer Betrieb



Beispiele anzuwendender Berufsgenossenschaftlicher
Vorschriften, Regeln und Informationen

 Sicherheitsregeln für Biogasanlagen
 BGR 104 „Explosionsschutzregeln“
 BGV A 3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (VSG 1.4)

Erkenntnisquellen
 BGV C 5 „Abwassertechnische Anlagen“
 BGR 127 (ZH1/178) Sicherheitsregeln für Deponien


Beispiele anzuwendender Regeln der Technik.

 DIN 2403  DVGW G 600
Kennzeichnungen von Rohrleitungen Technische Regeln für Gasinstallation
 DIN 2470  DVGW G 430
Gasleitungen aus Stahlrohren Aufstellung u. Betrieb von Niederdruck –
 DIN 4102 Gasbehältern
Brandverhalten von Baustoffen  ATV-DVWK-M 363
und Bauteilen Herkunft, Aufbereitung und
 DIN VDE 0100 Verwertung von Biogasen
Errichten von Starkstromanlagen  VDMA Einheitsmerkblatt 4330
bis 1000V Biogasanlagen Hinweise f. Planung ...
 DIN VDE 0165  VDMA Einheitsmerkblatt 24169
Elektrische Anlagen in Bauliche Ex-Schutzmaßnahmen an
explosionsgefährdeten Bereichen Ventilatoren
 DIN VDE 0185  RAL Gütezeichen 629
Blitzschutzanlagen Biogas-Anlagen-Bau



Vorschriften aus dem Bereich Wasserrecht



Wasserhaushaltsgesetz WHG

Landeswassergesetz LWG

VAwS JGSF Verordnung

Merkblätter, Handbücher,
Anfoderungskataloge

(landesspezifisch)

z.B DIN 11832 Armaturen für
z.B TRbF Flüssigmist

z.B DIN 11622 Gärfuttersilos und
z.B TRwS
Güllebehälter



Länderspezifische Regelungen

 Handbuch für die Planung, die Errichtung und den Betrieb von
Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz
 Merkblätter der einzelnen Bundesländer
 Feuerungs-Verordnungen der einzelnen Bundesländer

Weitere Rechtsbereiche, die bei Biogasanlagen Anwendung finden

 Baurecht
 Immissionsschutzrecht
 Abfallrecht
 Düngemittelrecht
 Tierseuchen- Tierkörperbeseitigungsrecht


2. Sicherheitstechnische Überprüfungen von Biogasanlagen.

 Überprüfung der Anlage auf Einhaltung der einschlägigen Bauvorschriften

 Überprüfung der Anlage auf Einhaltung der Anforderungen gemäß
Baugenehmigung bzw. des Genehmigungsbescheides

 Baubegleitende Beratung für Hersteller, Planer und Errichter

 Herstellung / Errichtung
 Erprobung / Inbetriebnahme
 Betrieb / Instandhaltung
 Modernisierung / Optimierung


2. Sicherheitstechnische Überprüfungen von Biogasanlagen.
Einteilung der Biogasanlage in einzelne Prüfbereiche.

 Anlieferung, Verarbeitung von Fermenten  Gasaufbereitung
und Substraten
 Armaturen / Sicherheitseinrichtungen
 Bauelemente Fermenter / Endlager BHKW

 Überdruck- Unterdrucksicherung  Lüftung Aufstellungsraum BHKW /
Brandschutz
 biogasführende und substratführende
Rohrleitungen  Lagerung Zündöl

 Kondensatabscheider  Elektrische Anlage

 Schutzbereiche  Potentialausgleich

 Ex-Bereiche  Blitzschutz


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Anlieferung, Verarbeitung von Fermenten und Substraten.

Entsprechen die Abfüllflächen den
Anforderungen der Genehmigung?
 Entwässerung in Lagerbehälter,
Vorgrube od. Pumpstation
 wasserundurchlässige Befestigung
mit Aufkantung

Sind Entnahme- und Befüllstellen sicher
ausgeführt?
 Anfahrschutz
 gesichert mit 2 Schiebern, wobei ein
Schieber als Schnellschlussschieber
ausgeführt sein muss,
 Gegen unbeabsichtigte und
unbefugte Betätigung gesichert


Bauelemente Fermenter / Endlager / Vorgruben.

 Wärmedämmung
 Min. normalentflammbar, B2 DIN 4102 an Öffnungen im Bereich von
1 m schwerentflammbar B1 DIN 4102
 Dichtheitsprüfungen
 Bescheinigung über die Dichtheitsprüfung der Fermenter und
Vorgruben (DIN 11622 – 1)
 Bescheinigung über die Dichtheitsprüfung des Gasspeichers (Anlage
Arbeitsunterlage 69)

 Ausführung der Leckerkennung
 Herstellerbescheinigung der Folienabdeckung
 Rissfestigkeit mindestens 500 N/5 cm oder
 Zugfestigkeit mindestens 250 N/5 cm
 Gasdurchlässigkeit bezogen auf Methan:  1.000 cm³/m² * d * bar
 Temperaturbeständigkeit von - 30 °C bis + 50 °C


Überdruck-/ Unterdrucksicherung.

 Wird am Tage der Prüfung angefahren und der Abblasedruck ermittelt
 Jeder gasdichte Behälter min. eine Überdruck- Unterdrucksicherung
 Die Eignung der Überdruck- Unterdrucksicherung ist durch eine
 nachvollziehbare Berechnung und Funktionsbeschreibung nachzuweisen,
bzw. Bauartzulassung od. Einzelabnahme

 Wartung gem. Betriebsanweisung
 Im Winter Frostsicherheit sicherstellen
 Durch einen separaten Unterdruckwächter im Gassystem oder eine
gleichwertige Maßnahme muss sichergestellt werden, dass vor Ansprechen
der Unterdrucksicherung ein zwangsläufiges Abschalten des Verbrauchers
und eine Störmeldung erfolgt


Biogasführende Rohrleitungen.

 Ausführung gem. allgemein anerkannten Regeln der Technik min. PN 1

 Beständiges Material
 Stahlrohr
 verzinkte Stahlrohre
 Edelstahl
 PE
 PVC

 Bei Kunststoffleitungen: Verlegung unter Erdgleiche; außerhalb von
Gebäuden; evtl. gegen UV-Licht schützen

 Auf frostsichere Verlegung achten

 Kennzeichnung der Rohrleitungen gem. DIN 2403



Biogasführende Rohrleitungen

 Unterirdisch verlegte Rohrleitungen sind mit einem Trassenwarnband zu
kennzeichnen
 Nachweis der Dichtigkeit
 PVC Rohre, die im Abwasserbereich eingesetzt werden (KG-Rohre) sind als
Gasleitung nicht zulässig
 Bei flexiblen Rohrleitungsteilen ist ein Nachweis über die Eignung für Biogas
zu erbringen

Substratführende Rohrleitungen

 Ausreichende Anzahl an Absperreinrichtungen in Leitungen
 Besteht die Gefahr des Ausheberns



Kennzeichnung:

 Nach Norm DIN 2403

 Fließrichtung

 Durchflussstoff (Biogas)

 Markierfarbe gelb


Kondensatabscheider.

 Müssen stets zugänglich sein.

 Müssen leicht und ohne Gefahr kontrollierbar sein.

 Bei Sperrflüssigkeitsanlagen muss die Flüssigkeitsvorlage min. dem 5-
fachen Ansprechdruck der Überdruck- / Unterdrucksicherung entsprechen.

 Ein Leersaugen der Flüssigkeitsvorlage durch Gasverdichter oder
Verbraucher muss sicher vermieden werden.

 Räume in denen Biogasführende Anlagenteile (Kondensatabscheider)
untergebacht sind, sind bei natürlicher Lüftung in Zone 1 und bei
technischer Lüftung in Zone 2 einzustufen.



Schutzabstand a

 Schutzabstände zwischen Gasspeichern und nicht zur Biogasanlage
gehörenden benachbarten Anlagen, Einrichtungen, Gebäuden oder
Verkehrswegen.

 mindestens 6 m

 bei Gebäuden > 7,5 m Höhe a = 0,4 x H1 + 3 m

 bei zwei Gebäudehöhen > 7,5 m Höhe a = 0,4 x H1 + 0,4 x H2

 Innerhalb der Anlage mindestens 6 m


Explosionsgefährdete Bereiche.



Gasaufbereitung / Entschwefelung

 Entschwefelung durch Luftzugabe

 Maximale Luftzugabe = 6 % des im selben Zeitraum erzeugten
Biogases
 Gefahr von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre !

 Entschwefelung mit eisenhaltigen Massen oder Aktivkohle

 Absicherung mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer max. 60°C
gem. BGV C 5
 Gefahr der Selbsterhitzung!



Gasaufbereitung / Entschwefelung

 Erfassung des produzierten Gases mit einem Gaszähler und
Einstellung mit einem Durchflussmesser

 Überwachung des Sauerstoffgehaltes mittels Gasanalyse und
Abschaltung der Anlage vor der OEG



Armaturen BHKW

 Die Gasleitung vor dem Aggregat muss ausgerüstet sein mit:

 Absperrventil außerhalb des Aufstellraumes zur Unterbrechung der
Gaszufuhr
 Feinfilter
 Unterdruckwächter
 Gaszähler / Sauerstoffüberwachung
 2 selbstständig schließende Gasmagnetventile; Vordruck ständig
> 5 mbar mit automatischer Zwischenraumüberwachung
 Baumustergeprüfte Flammendurchschlagssicherung möglichst nahe
am Verbraucher


GF

AL

LD UW
MA

NA VS FS
RV
VS
GZ VS
FS
DS
EÖ
G asspeicher FF
BHKW
SG AV AV AV

KA
Gärbehälter

KA N otwendige Bauteile: Optionale Bauteile:
AV Absperrventil FF G asfeinfilter
AL Abblaseleitung GF G asfackel
BHKW Blockheizkraftw erk GZ G aszähler
DS Über-/ Unterdrucksicherung LD Luftdosierpum pe
EÖ Einstiegsöffnung MA U-Rohrm anom eter
FS Flamm enrückschlagsicherung RV Rückschlagventil
SG Schauglas
KA Kondensatabscheider
NA N otausschalter
VS Ventil selbsttätig schließend
UW Unterdruckwächter


Verdichter zur Druckerhöhung (Gasgebläse).

 In dem Fermenter und dem Gasleitungssystem ist im Inneren mit einer
gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre durch Einsaugen von Luft z.B.
über die Unterdrucksicherung oder eine fehlende Wasservorlage im
Kondensatabscheider zu rechnen.

 Gemäß BGR 104 Pkt. 7.3.3.11 ist das gesamte Gassystem in Zone 1
einzuteilen. Der Verdichter muss somit zum fördern von Gasen der Zone 1
zugelassen sein oder der ungeschützte Verdichter muss mit
Flammendurchschlagsicherungen am Ein- und Ausgang versehen sein
(Verdichter PN 6) bzw. ein Einsaugen von Luft muss über redundant
ausgeführte Druckschalter sicher verhindert werden.

 oder redundante Methanüberwachung die bei gefährlicher explosionsfähiger
Atmosphäre die Anlage stillsetzt.


Gasfackeln.

 Übersteigt die zu erwartenden
Gasmengen einen Volumenstrom
von 20 m³/h, muss eine weitere
Gasverbrauchseinrichtung
(z. B. Gasbrenner oder Gasfackel)
vorhanden sein.

 Nach 48 Stunden muss das
abgeblasene Restgas auf diesen
Wert reduziert werden!

 Anschlussmöglichkeit einer mobilen
Fackel innerhalb von 24 Stunden!


Sicherheitseinrichtungen BHKW.

 Zentrales Not-Aus-System und Abschaltkriterien
 Drehzahlüberschreitung

 Unterschreiten des Mindestgasdrucks
 Überschreiten des Maximalgasdrucks

 Ansprechen des Temperaturbegrenzers im Kühlmittelkreislauf
 Not-Aus-Schalter

 Ausfall der Steuerenergie
 Ansprechen der Gaswarn- und Brandmeldeanlagen sowie der
Temperaturüberwachung der Raumluft (wenn ausgeführt)

 Ausfall der Lüftungsanlage
 Überschreiten des Sauerstoffgehaltes im Biogas


Lüftung Aufstellungsraum.

 Beim Einsatz von Motoren mit Turboladern

 Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät und Abschaltung
des Aggregates und der elektr. Einrichtungen

 Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät und Abschaltung
des Aggregates und Einschaltung einer Zwangslüftung mit 35 m3/h pro
1kW installierter elektr. Leistung

 Zwangslüftung mit 35 m3/h pro 1kW installierter elektr. Leistung und
Überwachung durch einen Strömungswächter


Lüftung Aufstellungsraum.

 Bei nicht technisch dichten Bauteilen (z.B. Verdichtern)

 Zwangsbelüftung mit Überwachung durch einen Strömungswächter die
eine austretende Gasmenge auf 20% UEG verdünnt.

 Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät
 Bei 20% UEG optische + akustische Warnung + 100% Lüftung
 Bei 40% UEG optische + akustische Warnung + 100% Lüftung +
automatischer Abschaltung der Gasverwertung und der Gaszufuhr
außerhalb des Aufstellungsraumes oder Abschaltung aller nicht ex-
geschützten Betriebsmittel


Aufstellungsraum BHKW / Brandschutz.

 Flüssigkeitsdichte Böden, Bodenabläufe mit Ölabscheider oder
Auffangwanne unter dem Aggregat

 Nicht verschließbare Zu- und Abluftöffnungen, die als Querlüftung
ausgeführt sind

 Not-Aus-Schalter außerhalb des Aufstellungsraumes

 Unterbrechung der Gaszufuhr von außerhalb des Aufstellungsraumes

 Aufstellung in anderweitig genutzten Gebäuden
 Wände, Stützen, Decken min. feuerbeständig F 90
 Türen min. feuerhemmend T 30
 Durchbrüche sind mit nichtbrennbaren Baustoffen auszufüllen

 Mindestens ein Feuerlöscher mit 12 LE am Betriebsgebäude



Lagerung Zündöl (z.B. Rheinland-
Pfalz)

 oberirdische Lageranlagen ab 1000
Liter: Abnahmeprüfung durch einen
Sachverständigen; ab 10000 Liter
(ab 5000 Liter im
Wasserschutzgebiet)
wiederkehrende Prüfungen durch
einen Sachverständigen.

 unterirdische Lageranlagen:
Abnahmeprüfungen und
wiederkehrende Prüfungen durch
einen Sachverständigen


Elektrische Anlagen.

 Potentialausgleich

 Blitzschutz

 Prüfung der Schaltungsunterlagen bzw. Dokumentation auf Vollständigkeit
und Übereinstimmung mit der ausgeführten Schaltung

 Prüfung der Eignung der eingesetzten elektr. Betriebsmittel in
explosionsgefährdeten Bereichen

 Überprüfung der richtigen Zuordnung der Überstromschutzeinrichtungen zu
den Leiterquerschnitten bzw. Verbrauchern

 Isolationsmessungen


4. Gasaufbereitung.

 Druck-Wasserwäsche (physikalische Wäsche)
 Druckwechseladsorption
 Aminverfahren (chemische Wäsche)


4. Gasaufbereitung.


5. Schäden an Biogasanlagen.


6. Dienstleistungen.

 Sicherheitstechnische Überprüfung von Biogasanlagen

 Gefährdungsbeurteilung / Explosionsschutzdokument

 Immissionsschutz

 Schadensbegutachtung

 Baubegleitende Beratung für Hersteller, Planer und Errichter
 Herstellung / Errichtung
 Erprobung / Inbetriebnahme
 Betrieb / Instandhaltung
 Modernisierung / Optimierung


Kontakt.

TÜV Rheinland Industrie Service GmbH
Am Grauen Stein
51105 Köln

Tel. +49 1803 252535-3333*
is-web@de.tuv.com
* 0,09 €/Min. aus dem Festnetz, Mobilfunk max. 0,42 €/Min


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