Merkblatt DWA-M 907, April 2023. Erzeugung von Biomasse für die Biogasgewinnung unter Berücksichtigung des Boden- und Gewässerschutzes (E-Book (PDF-Datei))

Das Arbeitsblatt DWA-A 362-1 / DVGW G 265-1 gibt technische Hinweise für die Planung, Fertigung, Errichtung, Prüfung und Inbetriebnahme von Anlagen zur Aufbereitung von Biogasen auf die Beschaffenheit von Grundgasen der 2. Gasfamilie (gemäß Arbeitsblatt DVGW G 260) und für Anlagen zur Einspeisung von Biomethan und synthetischem Methan in Gastransport- und Verteilungssysteme. Die Technische Regel gilt weiterhin für Anlagen zur Rückspeisung von Gas in vorgelagerte Gasversorgungsnetze und Fernleitungsnetze sowie für mobile Verdichter, die für Überspeisungen in Leitungsnetze eingesetzt werden, um Methanemissionen zu verhindern. Das Arbeitsblatt legt sicherheitstechnische Anforderungen an die genannten Anlagen unter Beachtung von Umweltaspekten fest. Die Anforderungen an Verdichter können sinngemäß auch für die einer Biogasaufbereitungsanlage vorgeschalteten Gebläse angewendet werden.

Bei Baumaßnahmen im Siedlungsraum treten immer mehr Probleme beim Umgang mit Bodenaushub auf. Mit Einführung der Mantelverordnung im August 2023 wird auch von Seiten des Gesetzgebers die Wiederverwendung von Bodenaushub und somit die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft forciert. Ziel des Themenbands ist die Erstellung einer Handlungsempfehlung für Auftraggeber und Auftragnehmer zu Bodenmaterial/Bodenaushub vor dem rechtlichen Hintergrund der Mantelverordnung. Sie soll eine Hilfestellung für Ausschreibende sein, indem sie die neue Rechtslage praxisorientiert erläutert und für die Erarbeitung von Bodenmanagementkonzepten die Möglichkeiten aufzeigt.

Auf landwirtschaftlichen Biogasanlagen haben sich insbesondere einschalige und zweischalige integrierte Dachspeichersysteme etabliert, die auf Fermentern, Nachgärern oder Gärrestelagern montiert sein können. Diese Speichersysteme finden inzwischen auch auf Kläranlagen oder abfallwirtschaftliche Biogasanlagen Anwendung. Das Merkblatt gibt Planenden, Betreibern und Sachverständigen praxisorientierte Leitlinien für die Auslegung und den sicheren Betrieb dieser Dachspeichersysteme. Es werden Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit und die Tragfähigkeit des Membranabdeckungssystems definiert, einschließlich der Anbindung an die Behälterkonstruktion. Den Schwerpunkt des Merkblatts bilden die technischen Hinweise für einen fachgerechten statischen Nachweis, der ständige Lasten wie Eigengewicht, Vorspannung und Systemdruck, als auch regionale Wind- und Schneelasten oder geeignete Abminderungsfaktoren hinsichtlich der Materialeigenschaften für die Berechnung der Standfestigkeit berücksichtigt.

Das Arbeitsblatt DWA-A 1030 / DVGW G 1030 (A) definiert die erforderliche Qualifikation des Personals auf Biogasanlagen und beschreibt Anforderungen an die Aufbau- und Ablauforganisation, die seitens des Betreibers zu beachten sind, um einen sicheren Betrieb der Anlagen zu gewährleisten. Die Anforderungen des Arbeitsblatts sind unabhängig von den Eigentumsverhältnissen und der Organisationsform. Das Arbeitsblatt wird die Grundlage für die Durchführung von Zertifizierungen gemäß dem Technischen Sicherheitsmanagement Biogas (TSM-Biogas) bilden. Das DWA-A 1030 richtet sich an Betreiber von Anlagen zur Erzeugung, Fortleitung, Aufbereitung, Konditionierung oder Einspeisung von Biogas bzw. Biomethan oder Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen.

Die Nutzung von Biogas aus der Vergärung organischer Stoffe wird auch künftig eine wesentliche Rolle beim Ausbau erneuerbarer Energien spielen. Das Biogas, welches unter anderem auf Kläranlagen, landwirtschaftlichen Biogasanlagen oder Abfallvergärungsanlagen anfällt, kann direkt auf den jeweiligen Anlagen zum Beispiel zu Heizzwecken oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Alternativ kann das Biogas nach entsprechender Aufbereitung als Biomethan in das Gasnetz eingespeist werden, sodass es ortsunabhängig einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann. Die Einspeisung ins Gasnetz bietet den Vorteil, dass die energetische Nutzung an einem Ort erfolgen kann, an dem sowohl der Strom als auch die entstehende Wärme mit hoher Effizienz eingesetzt werden können. Voraussetzung für diesen Weg ist jedoch eine besonders hochwertige Aufbereitung des Biogases. Aber auch jede andere Nutzung von Biogas erfordert die Aufbereitung des Rohgases. Das Merkblatt DWA-M 361 gibt eine Übersicht der für die jeweilige Reinigung und/oder Aufbereitung des Biogases nötigen und möglichen Verfahrenstechniken und deren sinnvoller Kombinationen. Für die Planung und den wirtschaftlichen Betrieb von Aufbereitungsanlagen werden Empfehlungen und Informationen gegeben, sowohl hinsichtlich einer Einspeisung in das Gasnetz als auch für anderweitige Nutzungen von Biogas zum Beispiel in Gasmotoren.

Biogasanlagen führen das Gas aus der Vergärung über einen Speicher einer Verwertungsanlage zu. Ist die Verwertung des Biogases aufgrund geplanter oder ungeplanter Ausfälle zeitweise nicht möglich, sind die Betreiber verpflichtet, das Gas - soweit es nicht gespeichert werden kann - einer alternativen Gasverbrauchseinrichtung zuzuführen, insbesondere um Emissionen des im Biogas enthaltenen klimarelevanten Methans zu vermeiden. Zumeist werden hierzu Fackelanlagen eingesetzt, die das Methan zu Kohlendioxid oxidieren. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz fordert daher sowohl für Neu- als auch für Altanlagen, dass auf Biogasanlagen eine alternative Gasverbrauchseinrichtung vorgehalten wird. Neben Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen spielen als Ursache für zusätzliche Ausfallzeiten der regulären Gasverwertung zunehmend Netzengpässe und Einspeisemanagementmaßnahmen eine Rolle. Während dieser Zeiten kann die Stromeinspeisung nicht oder nicht mehr in vollem Umfang erfolgen, sodass für überschüssiges Biogas eine sichere und umweltgerechte Verbrauchseinrichtung vorgehalten werden muss. Mit dem vorliegenden Merkblatt DWA-M 305 legen DVGW, FvB und DWA gemeinsam ein Regelwerk für Biogasfackeln als alternative Gasverbrauchseinrichtungen vor. Das Merkblatt gibt Planenden, Erstellern, Betreibern und Sachverständigen praxisorientierte Leitlinien für Auslegung, Bau, Betrieb und Prüfung dieser Anlagen.

Die Rahmenbedingungen für die landwirtschaftliche und landschaftsbauliche Verwertung von Klärschlämmen haben sich mit dem Inkrafttreten der Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung in 2017 grundlegend geändert. Die Verordnung legt für Kläranlagen mit einer genehmigten Ausbaugröße über 50.000 Einwohnerwerten ab 2032 den Ausstieg aus der bodenbezogenen Klärschlammverwertung fest. Für kleinere Kläranlagen bleibt die Option der bodenbezogenen Verwertung nach AbfKlärV jedoch langfristig verfügbar. Das Merkblatt wendet sich daher vor allem an kleine und mittlere Abwasserbehandlungsanlagen, um diesen eine Hilfestellung zu den künftig bei der Klärschlammverwertung zu beachtenden Vorgaben und deren Umsetzung in der Praxis zu geben. Das Merkblatt hat das Ziel, aufbauend auf den Vorgaben des Abfall- und des Düngerechts die wesentlichen Grundlagen einer künftigen bodenbezogenen Verwertung von Klärschlämmen darzustellen. Daneben werden angesichts des steigenden Bedarfs an Zwischenlagerkapazitäten auch baurechtliche Aspekte betrachtet sowie Vorschläge zur Abschätzung des noch bestehenden Absatzpotenzials für die Düngung mit Klärschlämmen vorgestellt. Des Weiteren werden auch die Aspekte der Qualitätssicherung und Qualitätsverbesserung von Klärschlämmen angesprochen sowie der aktuelle Sachstand des Einsatzes von Klärschlamm im Landschaftsbau gegeben.

Das bei der anaeroben Behandlung von Abwasser, Klärschlämmen sowie der Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen und Bioabfällen entstehende Biogas ist ein wertvoller Energieträger. Gerade vor dem Hintergrund der weltweit geführten umweltpolitischen Diskussion sollte eine möglichst weitgehende Nutzung dieses regenerativen Brennstoffs erfolgen. Das Merkblatt liefert hierzu wertvolle und umfangreiche Informationen für Betreiber und Planende von Biogasanlagen. Es wird die gesamte Prozesskette von der Herkunft bis zur Verwertung der entstehenden Biogase betrachtet. Abschnitte zu sicherheitstechnischen Grundsätzen der Anlagentechnik runden die umfassende Darstellung des Themas ab.

Das Merkblatt formuliert Mindestanforderungen für die technischen Sicherheitseinrichtungen und den Betrieb oberirdisch aufgestellter, freistehender Biogasspeicher, unabhängig davon, ob diese im wasser-, abfall- oder landwirtschaftlichen Bereich betrieben werden. Ziel ist es, mögliche Gefahren, die von einem Biogasspeicher für seine Umgebung und insbesondere für das Betriebspersonal ausgehen, zu vermeiden. Im Mittelpunkt steht die Definition von Sicherheitsgrundsätzen zur Vermeidung von Brand- und Explosionsgefährdungen. Neben den technischen werden auch betriebliche und organisatorische Anforderungen beschrieben. Dabei geben Hinweise zur In- und Außerbetriebnahme, zum Umfang turnusmäßiger Prüfungen sowie zur Durchführung von Dichtheitsprüfungen dem Praktiker klare Hilfestellungen.

Ziel dieses Arbeitsblatts ist es, den Umfang der Instandhaltung von Biogas-Aufbereitungsanlagen, Biogas-Einspeiseanlagen und Wasserstoff-Einspeiseanlagen sowie Rückspeiseanlagen so zu gestalten, dass die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Anlagen unter Berücksichtigung von Umweltaspekten und wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesichert werden.Aufgrund der umfangreichen Ansprüche geht das Arbeitsblatt dabei auch auf die technische Qualifikation des Betriebspersonals sowie die Anforderungen an die zur Prüfung befähigten Personen ein. Einen Schwerpunkt des Arbeitsblatts bilden Maßnahmen zur Instandhaltung. Es enthält übersichtliche Tabellen zu Prüffristen der Anlagen, notwendige Qualifikationen und Tätigkeiten.