Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.

Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.2

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


1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.

Vorschriften aus dem Bereich Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik



Maschinenrichtlinie 98/37/EG

Richtlinie 94/9/EG; Atex 95

ArbSchG

GefStoffV

BImschG

BetrSichVGPSG

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


1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk. Beispiele anzuwendender Regeln der Technik.

DIN 2403 Kennzeichnungen von Rohrleitungen

DIN 2470 Gasleitungen aus Stahlrohren

DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen

DIN VDE 0100 Errichten von Starkstromanlagen bis 1000V

DIN VDE 0165 Elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN VDE 0185 Blitzschutzanlagen

DVGW G 600 Technische Regeln für Gasinstallation DVGW G 430

Aufstellung u. Betrieb von Niederdruck –Gasbehältern ATV-DVWK-M 363

Herkunft, Aufbereitung und Verwertung von Biogasen VDMA Einheitsmerkblatt 4330

Biogasanlagen Hinweise f. Planung ... VDMA Einheitsmerkblatt 24169

Bauliche Ex-Schutzmaßnahmen an Ventilatoren RAL Gütezeichen 629

Biogas-Anlagen-Bau



Vorschriften aus dem Bereich Wasserrecht



JGSF Verordnung

z.B DIN 11832 Armaturen für Flüssigmist

Merkblätter, Handbücher, Anfoderungskataloge

(landesspezifisch)

Landeswassergesetz LWG

Wasserhaushaltsgesetz WHG

VAwS

z.B TRbF

z.B TRwSz.B DIN 11622 Gärfuttersilos und

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 gemäßBaugenehmigung bzw. des Genehmigungsbescheides

Baubegleitende Beratung für Hersteller, Planer und Errichter

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


Anlieferung, Verarbeitung von Fermenten und Substraten

Bauelemente Fermenter / Endlager

Überdruck- Unterdrucksicherung

biogasführende und substratführendeRohrleitungen

Kondensatabscheider

Schutzbereiche

Ex-Bereiche

Gasaufbereitung

Armaturen / Sicherheitseinrichtungen BHKW

Lüftung Aufstellungsraum BHKW / Brandschutz

Lagerung Zündöl

Elektrische Anlage

Potentialausgleich

Blitzschutz

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


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 sicherausgeführt? Anfahrschutz gesichert mit 2 Schiebern, wobei ein

Schieber als Schnellschlussschieber ausgeführt sein muss, Gegen unbeabsichtigte und

unbefugte Betätigung gesichert


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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



RV

DS

FF

FS

GZ

MA

VS

BHKWGasspeicher

NA

AV

LD

Gärbehälter

DS Über-/ Unterdrucksicherung

FS Flammenrückschlagsicherung

FF Gasfeinfilter

LD LuftdosierpumpeMA U-Rohrmanometer

VS Ventil selbsttätig schließendNA Notausschalter

AV Absperrventil

RV Rückschlagventil

KA Kondensatabscheider

KA

BHKW Blockheizkraftwerk

UW

UW Unterdruckwächter

KA Notwendige Bauteile: Optionale Bauteile:

GZ GaszählerGF Gasfackel

FS

GF

AV

VSVS

AVSG

EÖ

EÖ Einstiegsöffnung

SG Schauglas

AL

AL Abblaseleitung


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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.


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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!


3. Sicherheitsrelevante Bauteile. 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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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


3. Sicherheitsrelevante Bauteile.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 GmbHAm Grauen Stein51105 Köln

Tel. +49 1803 252535-3333*[email protected]* 0,09 €/Min. aus dem Festnetz, Mobilfunk max. 0,42 €/Min

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