Reinigung von Biogasanlagen

Landwirtschaftliche Substrate aus Gras-, Getreide- oder Maissilage, Gülle oder Festmist: In Biogasanlagen können Landwirte Produkte aus ihrem Betrieb sinnvoll verwerten. Damit ist eine nachhaltige Stromerzeugung möglich, die im Verbund mehrerer Anlagen von Netzbetreibern sogar als Puffer für die Stromversorgung genutzt wird. Auch eine effiziente Wärmegewinnung ist möglich. Für einen reibungslosen Betrieb und die Sicherung des Werterhalts ist eine fachgerechte Reinigung der Biogasanlagen wichtig. Die Reinigung von Biogasanlagen umfasst die Lagereinrichtungen für das Substrat, den Fermenter, den Nachgärer und die Peripherie. Das lohnt sich auch mit Blick auf den realisierbaren Ertrag.

Eine Frau fährt mit einer Kärcher Kehrmaschine über einen Hof

Biogasanlagen: Kurzer Überblick zu Aufbau und Umfeld

Wesentlicher Bestandteil einer Biogasanlage ist der Fermenter. Darin wird ein Substrat aus landwirtschaftlichen Produkten wie Gülle, Mais-, Getreide- oder Grassilage durch Bakterienkulturen fermentiert. Das in diesem Prozess entstehende Biogas besteht hauptsächlich aus Methan (50-65 %) und Kohlendioxid (35-50 %). Ein Generator bzw. mehrere Generatoren erzeugen daraus Strom, der in das Netz eingespeist wird, oder Wärme für den eigenen Betrieb.

Alternativ können Landwirte das Gas durch eine Biogasaufbereitungsanlage veredeln und direkt in das Erdgasnetz einspeisen. Dies lohnt sich allerdings nur bei großen Anlagen. Das aus der Fermentierung verbliebene Substrat gelangt in den Nachgärer bzw. den Nachgärbehälter, von wo aus es als Dünger wieder in den landwirtschaftlichen Kreislauf eingebracht wird.

eine Skizze zur Veranschaulichung des Weges von Biogas zur Verwertung

Übersichtsbild einer Biogasanlage vor dem Sonnenaufgang

Biogasanlagen reinigen: Alles im Blick

Um die notwendigen Reinigungsarbeiten korrekt durchzuführen, muss das komplette System betrachtet werden. Dazu zählen die Lagereinrichtungen für das Substrat, der Fermenter und die Generator- und Kontrollräume. Zur Peripherie gehören die Maschinen, die rund um die Biogasanlagen im Einsatz sind, sowie je nach Gegebenheiten vor Ort Systeme, welche die Abwärme der Gasmotoren für Heizkreisläufe nutzen.

Substratlager unter grünen Bäumen auf der Wiese

Wo das Substrat bevorratet wird: Reinigung der Lagereinrichtungen

Abhängig von der Größe und Art des Betriebs sowie passend zur Größe der Biogasanlage braucht man eine ausreichende Menge an Substrat, um eine kontinuierliche Versorgung sicherzustellen. Lagereinrichtungen für das Substrat sind meist ähnlich aufgebaut wie Fahr- oder Flachsilos, sodass Reinigungsbedarf und -ablauf ebenfalls ähnlich sind. Die Oberflächen der Lagereinrichtungen sind zwar beschichtet, um Sickersaft und mechanischen Belastungen standzuhalten. Doch mit der Zeit sorgen äußere Einflüsse dafür, dass poröse Stellen entstehen. Daran haften Substratreste sehr gut – eine ideale Lebensgrundlage für Keime und Schimmelpilze.

Wie es geht: der Reinigungsablauf

Zur Reinigung eines Substratlagers eignet sich ein Hochdruckreiniger mit einem Druck bis 250 Bar sowie Wassermengen bis 2.500 Liter. Die hohe Reinigungs- und Schwemmleistung löst und transportiert den hartnäckigen Schmutz effizient ab. Als Zubehör empfehlen sich ein Dreckfräser, also eine Rotationsdüse, sowie bei Lagereinrichtungen mit hohen Wänden lange Lanzen mit Knickgelenk, Teleskoplanzen oder, je nach Platzverhältnissen, ein Flächenreiniger. Bei einem Arbeitsabstand von etwa 40 Zentimetern werden die besten Ergebnisse erzielt, wobei man zunächst und danach den Boden reinigen sollte.

Ein Mann reinigt einen Silo mit einem Kärcher Flächenreiniger

Tipp 1 - Persönliche Schutzausrüstung:

Für den Anwender empfehlen sich als persönliche Schutzausrüstung (PSA) zur Reinigung von Biogasanlagen Schutzanzug, Handschuhe, Stiefel, Schutzbrille und Gehörschutz. Um sich vor möglicherweise verwirbelten Keimen zu schützen, sollte man auf Ganzkörperschutzanzüge, Luftfiltermasken und hohe geschlossene Stiefel zurückgreifen.

Tipp 2 - der richtige Reinigungsturnus:

Bei landwirtschaftlichen Substraten wie Gras oder Mais sollte die Reinigung jährlich erfolgen, kurz vor der erneuten Befüllung. Wird Gülle oder Festmist als Teil des Substrats verwendet, findet die Reinigung ohne festen Turnus zu dem Zeitpunkt statt, wenn Wartung oder Reparaturen fällig sind. Generell ist das Beheben von Schäden oder die Erneuerung der Beschichtung nur an einer gereinigten Lagereinrichtung möglich.

Biogasanlagen: Reinigen der Fermenter- und Nachgärerbehälter, Ertrag erhöhen

Zum Reinigungsturnus für den Fermenter in der Biogasanlage gibt es verschieden lautende Empfehlungen. Üblicherweise ist eine Reinigung alle fünf bis acht Jahre fällig, da sich mit der Zeit immer mehr Feststoffe am Boden absetzen. Damit verringern sich das Volumen und somit die Gasausbeute – also der Ertrag – des Fermenters, was eine effektive und wirtschaftliche Nutzung der Anlage deutlich erschwert. Ein anderer Grund für die Reinigung des Fermenters ist die Notwendigkeit, an den Einrichtungen im unteren Bereich des Behälters Reparaturen durchzuführen oder den Beton zu sanieren.

Mit schwerem Gerät und Hochdruck

Zunächst wird das verbliebene Substrat so weit wie möglich abgepumpt und der Behälter für mindestens 24 Stunden gelüftet. Danach müssen die Ablagerungen mit schwerem Gerät beseitigt werden. Diese Arbeiten mit Baggern oder Lkws mit Absauganlagen führen meist Spezialdienstleister durch. Beim Einstieg in den Behälter zählen ein Gaswarnmessgerät, Atemgerät, Anseilschutz und Sicherheitsgeschirr zur empfohlenen PSA.

Die Abschlussreinigung übernimmt ein Hochdruckreiniger, der über eine Schwemmleistung von 2.000 bis 3.000 Litern verfügen sollte. Vom Hochdruckgenerator, der sich außerhalb des Fermenters befindet, werden Verlängerungsschläuche an den Arbeitsort verlegt. Um den Anwender bestmöglich vor umherfliegendem Schmutz zu schützen, kann eine längere Lanze für einen komfortablen Arbeitsabstand sorgen. Das bei der Reinigung entstehende Schmutzwasser kann in den Nachgärer geleitet werden und verbleibt somit im Prozess.

Ein Mann kniet vor einem Kärcher Hochdruckreiniger neben einer Biogasanlage

Tipp 1 - Detailreinigung mit Nass-/Tockensauger:

Findet im Anschluss an die Reinigung eine Reparatur an den Einrichtungen des Fermenters statt, so empfiehlt sich eine Detailreinigung mit dem Nass-/Trockensauger.

Tipp 2 - Nachgärer nass reinigen:

Auch der Nachgärer sollte bei Bedarf nass gereinigt werden. Diese Aufgabe übernehmen in der Regel ebenfalls Spezialisten, die über eine Kletterausbildung und die nötige Ausrüstung verfügen.

Biogasanlagen reinigen: Schmutz entfernen und Funktionsfähigkeit in Generator- und Kontrollräumen sicherstellen

Im Kontrollraum der Anlage werden die Parameter für den Fermenter, also Füllstand, Temperatur, Gasqualität und andere Aspekte, überwacht. Er befindet sich meist im gleichen Gebäude wie der Generatorraum. Damit der Lärm der großen Motoren mit mehreren 100 kWh nicht nach außen dringt, sind die Räume schallisoliert.

Eine Frau nutzt einen Kärcher Nass-/Trockensauger im Generatorraum

Staub, Ruß und Rückstände beseitigen

Obwohl alle Systeme auf Dichtigkeit geprüft sind, besteht immer ein geringes Maß an Durchlässigkeit. So lagern sich über die Zeit überall Staub, Ruß und andere Rückstände im Generatorraum ab. Abhängig von der jeweiligen Anlage empfiehlt es sich, über eine Unterhaltsreinigung den Schmutz regelmäßig zu entfernen und die Funktionsfähigkeit zu erhalten. Dabei kommt ein Nass-/Trockensauger zum Einsatz, der sich auch für die Reinigung nach Wartungsarbeiten eignet und beispielsweise herabgetropftes Öl aufnehmen kann. Übrig gebliebenen Schmutz kann man danach mit einem Hochdruckreiniger abwaschen oder feucht herauswischen.

Tipp - Bodenreinigung im Kontrollraum:

Für den Kontrollraum empfiehlt sich ebenfalls eine regelmäßige Raumreinigung. Dazu zählen staubsaugen oder staubbindend wischen, eine Oberflächenreinigung sowie nach Bedarf feucht wischen.

Maschinenreinigung mit Hochdruckreiniger

EXKURS 1

Die Peripherie: Maschinen rund um die Biogasanlage

Eine fachgerechte Reinigung hat nicht nur in der Landwirtschaft viel mit Werterhalt zu tun. Sowohl die Biogasanlage als auch die innerhalb der Transportkette eingesetzten Maschinen stellen hohe Investitionsfaktoren dar, die geschützt sein wollen. An regelmäßig gereinigten Maschinen lassen sich Schäden sofort erkennen, sodass sie immer einsatzbereit sind und durch verschleppte Defekte entstehende, hohe Reparaturkosten vermieden werden. Auch kann sich der Schmutz nicht an empfindlichen Stellen ablagern und dort selbst Schäden hervorrufen. Für die Maschinenreinigung rund um die Biogasanlage eignen sich:

ein Kaltwasser-Hochdruckreiniger, bei Bedarf in Kombination mit einem geeigneten Reinigungsmittel,
ein Heißwasser-Hochdruckreiniger, der dank hoher Temperatur schneller bessere Ergebnisse erzielt und den Wasserverbrauch reduziert. Auch die Trocknung erfolgt schneller.
Druck und Wassermenge richten sich nach Objekt und Verschmutzungsgrad, der Arbeitsabstand sollte bei 20 bis 30 Zentimetern von der Oberfläche liegen.

EXKURS 2

Wenn die Abwärme genutzt wird: ein eigener Kreislauf.

Die Generatoren erzeugen aus Biogas nicht nur Strom, sondern auch Abwärme, die im besten Fall produktiv genutzt wird. Damit können zum Beispiel Holztrocknungen betrieben und Ställe oder Wohnhäuser beheizt werden. In manchen Fällen wird die Abwärme sogar in ein Nahwärmenetz zu nahegelegenen Wohn- oder Industriegebieten eingespeist. Ein spezieller Reinigungsbedarf besteht für die Anlagen des Nahwärmenetzes selbst nicht, lediglich die beheizten Räumlichkeiten sind bei Bedarf zu reinigen. Dabei kommen, je nach Gegebenheiten, Staubsauger und/oder Hochdruckreiniger zum Einsatz.