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Gase sicher analysiert

Energieinhalt von Faulgasen sicher nutzen

| Autor / Redakteur: Peter Kienke, Tobias Rassenhövel* / Wolfgang Ernhofer

(Bild: Union Instruments)

Im Rahmen der Energiewende erlangen Faulgase aus Kläranlagen und Abfallverwertungsanlagen steigende Bedeutung. Bei der entsprechenden Anlagentechnik spielt die Gasanalyse sowohl für die Prozessüberwachung als auch bei der Sicherung der mit dem Faulgas betriebenen Anlagenteile eine wichtige Rolle. Der Gasanalysator Inca bietet eine darauf abgestimmte Gerätetechnik.

Faulgas, eigentlich ein eher negativ beladener Begriff, ist in Deutschland zu einer wichtigen Komponente der alternativen Energiegewinnung geworden. Gleiches ist für andere Länder zu erwarten angesichts der Vorgaben durch die europäische Deponie-Richtlinie 1999/31/EG, welche die Ablagerung von Abfällen auf Deponien untersagt und damit neue Verfahren zur Abfallverarbeitung zwingend notwendig macht.

Deutschland hat mit seiner Deponieverordnung und der 30. BImSchV (Verordnung über Anlagen zur biologischen Behandlung von Abfällen) entsprechend reagiert und u.a. die Rahmenbedingungen für die Zulassung mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen (MBA) vorgelegt. In diesen Anlagen wird das angelieferte Abfallmaterial zur weiteren Behandlung in spezifische Materialströme getrennt: Die organischen Anteile werden durch Vergärung und Nutzung des so entstehenden Faulgases als Brennstoff energetisch wiederverwendet.

Eine zweite Quelle von Faulgas sind Kläranlagen, bei welchen jedoch die energetische Nutzung des Gases noch keinesfalls durchgängig erfolgt: Schätzungen zu Folge ist das in Deutschland erst bei etwa 20 % der ca. 10 000 Anlagen der Fall. Die Umsetzung des Energieinhaltes von Faulgas in nutzbare Wärme und/oder Elektrizität erfolgt – wie in Biogasanlagen – über Brenner zur direkten Feuerung, über Gasmotoren und Gasturbinen oder in Blockheizkraftwerken (BHKW).

Der Hauptbestandteil von Faulgas mit 30-60 % ist das brennbare Gas Methan mit einem Energieinhalt von ca. 10 kWh/m3. Die übrigen Bestandteile sind vor allem Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S), Wasserdampf sowie Restgase. Die Menge des jeweils entstehenden Faulgases ist abhängig von der Menge an organischem Ausgangsmaterial sowie von Prozessparametern wie Temperatur oder pH-Wert.

Betriebssicherheit durch Gasanalyse

Im Gegensatz zu Methan ist der giftige Schwefelwasserstoff ein höchst unerwünschter Bestandteil von Faulgasen, nicht nur wegen seines stechenden Geruchs, sondern speziell auch wegen seiner Eigenschaft, nachgeschaltete Anlagenteile zu beschädigen, den Gärprozess durch Vergiftung der Bakterien zu beeinträchtigen und die Umweltbelastung durch das Abgas zu erhöhen. H2S greift die Schmiermittel der Motoren an. Die bei der Verbrennung aus H2S gebildeten Verbindungen Schwefeldioxid bzw. Schwefelsäure beschädigen Anlagenteile und SO2 schließlich belastet als Teil des Abgases die Umwelt.

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