Umweltpakt Bayern

 

Biogasanlagen

Letzte Aktualisierung: 26.05.2015, Quelle: LfU

Biogas in Zahlen

Mit den Beschlüssen der Bundesregierung zum Atomausstieg und der beschleunigten Energiewende kommen Biogasanlagen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung einer umweltschonenden und nachhaltigen Energieversorgung zu. In Biogasanlagen kommen Wirtschaftsdünger und landwirtschaftliche Erzeugnisse, also nachwachsende Rohstoffe, wie z. B. Energiepflanzen, oder biologische Abfälle zum Einsatz.

Das Biogas wird in Gasspeichern zwischengespeichert, bevor es zur Stromproduktion durch Blockheizkraftwerke eingesetzt wird. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Fermenters, aber auch zum Beheizen benachbarter Wohnhäuser (z. B. in einem Dorfgebiet), genutzt werden. Anlagen, in denen das erzeugte Biogas nach Aufbereitung in das Erdgasnetz eingespeist wird, sind aufgrund der wirtschaftlich notwendigen Durchsatzmenge seltener.

In den letzten Jahren war zuerst ein rapider Anstieg der Biogasanlagenzahl zu beobachten. Ende 2010 gab es deutschlandweit bereits knapp über 5.900 Biogasanlagen (davon alleine 2.030 im Freistaat Bayern). Laut Schätzungen des Fachverbandes Biogas ist die Anlagenzahl bis Ende 2013 sogar auf 7.700 Anlagen gestiegen (davon etwa 2.300 in Bayern). Seit 2012 ist der Neubau von Anlagen allerdings wieder stark rückläufig.

Ein umfangreiches Informationsangebot zu diesem Thema bietet das Kompendium "Biogashandbuch Bayern", die Veröffentlichungen des „Biogas Forum Bayern“ und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft sowie die jährlichen "Biogas"-Berichte der FNR.



Genehmigungsverfahren und Störfall-Verordnung

In Biogasanlagen werden große Mengen an hochentzündlichem Biogas (ggf. auch Hydrolysegas) erzeugt. Hierbei sind insbesondere Gefahren durch explosionsfähige Gas-Luft-Gemische oder durch die toxische Eigenschaft des im Biogas enthaltenen Schwefelwasserstoffs zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sind bei der Planung und Realisierung der Anlagen eine Reihe von sicherheitstechnischen Aspekten zu berücksichtigen.

Für die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen sind Vorschriften in den Sicherheitsregeln für Biogasanlagen (Technische Information 4 des Bundesverbandes der landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften - TI 4 (Stand 2008)) enthalten. Im Merkblatt KAS-12 der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) von Juni 2009 werden auftretende Gefahrenschwerpunkte und beispielhafte Ereignisse während des Betriebs einer Biogasanlage aufgezeigt, Im November 2013 wurde ebenfalls von der KAS ein Merkblatt (KAS-28) zu den Anforderungen an die zusätzliche Gasverbrauchseinrichtung – insbesondere Fackel – von Biogasanlagen verabschiedet.

Das "Biogashandbuch Bayern" stellt in einem eigenen Kapitel alle relevanten Aspekte des Genehmigungsverfahrens vor. Es werden sowohl der Ablauf des Genehmigungsverfahrens als auch sämtliche formalen und materiellen Anforderungen an Errichtung und Betrieb von Biogasanlagen dargestellt.



Biogasanlagen sind entweder baurechtlich oder immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig. Die Abgrenzungen zwischen baurechtlicher und immissionsschutzrechtlicher Genehmigung regelt die Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV). Eine der Abgrenzungsgrößen ist die jährliche Produktionskapazität an Biogas. Liegt diese bei 1,2 Mio. Normkubikmetern oder darüber ist die Anlage immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig. Beim Einsatz z. B. von Bioabfällen allein oder zusammen mit Gülle oder nachwachsenden Rohstoffen ist für die Abgrenzung die Durchsatzkapazität der Anlage entscheidend. Liegt die Durchsatzkapazität des der Biogasanlage zur Vergärung zugeführten Gesamtgemisches an Gärsubstrat bei >10 Tonnen je Tag ist die Anlage immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig. Da die Abgrenzung insgesamt komplex ist, sollte bei der Planung einer Anlage rechtzeitig mit der zuständigen Kreisverwaltungsbehörde Kontakt aufgenommen werden. Das betrifft auch die Frage, ob die Anlage in den Anwendungsbereich der Störfall-Verordnung fällt. Denn unabhängig von der Genehmigungsbedürftigkeit ist auch zu klären, ob die anfallende Masse an Biogas, das als Stoff Nr. 8 nach Anhang I der 12. BImSchV (Störfall-Verordnung) eingestuft ist, so groß ist, dass die entsprechenden Mengenschwellen des Anhangs I erreicht oder überschritten werden.

Um Anlagenbetreibern die Ermittlung der auf ihrem Betriebsgelände vorhandenen Masse an Biogas zu erleichtern, hat das Umweltbundesamt (UBA) eine Arbeitshilfe für die Prüfung der Anwendung der StörfallV auf Biogasanlagen veröffentlicht.



Zur Berechnung der jährlichen Produktionskapazität an Biogas bzw. der in einer Anlage vorhandenen Biogasmasse hat das Umweltbundesamt eine Berechnungshilfe entwickelt. Diese Berechnungshilfe im Excel-Format kann hier heruntergeladen werden.


Das LfU stellt eine Arbeitshilfe sowie die entsprechenden Erläuterungen unter LfU-Info in LAURIS (behördenintern) zur Verfügung.
Mit der Arbeitshilfe als Excel-Datei kann zunächst bei Kenntnis der Geometrie der vorhandenen Behälter, die mit Biogas (und ggf. Hydrolysegas) gefüllt sein können, das maximale Volumen an Biogas bzw. Hydrolysegas bestimmt werden. Über die Dichte von Biogas (abhängig vom Methangehalt) wird bei einer mittleren Temperatur von 15 °C die Masse an Biogas ermittelt.
Das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz empfiehlt, die Arbeitshilfe als Erkenntnisquelle für den Vollzug in Bayern heranzuziehen.

Zusätzlich zur Bestimmung der Masse an Biogas in Biogasanlagen ist zur Prüfung der Anwendbarkeit der StörfallV auch zu berücksichtigen, ob noch weitere gefährliche Stoffe nach Anhang I der 12. BImSchV auf dem Betriebsgelände vorhanden sind.



Lärm- und Geruchsemissionen bei Biogasanlagen

Biogasanlagen leisten nicht nur einen wertvollen Beitrag zur Energieversorgung, zum Klimaschutz und zur Verwertung organischer Abfälle, sondern können auch Lärm- oder Geruchsprobleme in der Nachbarschaft bereiten.

Biogasanlagen emittieren auffallend hohe, tieffrequente Schallpegel, die auch noch in größeren Entfernungen zu hören sind und als sehr störend wahrgenommen werden. Diese Schallpegel werden von den Außenbauteilen der Gebäude, wie Wänden oder Fenstern weniger stark gedämmt als die übrigen Frequenzanteile. Als Folge dessen treten häufig Lärmbelästigungen in angrenzenden Wohnungen auf. Der Leitfaden "Tieffrequente Geräusche bei Biogasanlagen und Luftwärmepumpen" des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) diskutiert diese Problematik und zeigt Lösungen auf, wie die Geräuschsituation verbessert werden kann.

Bei Biogasanlagen, die nach dem Stand der Technik betrieben werden, sind in der Regel die offenen Anschnittsflächen von Silagen geruchsbestimmend. Treten andere Gerüche auf, deutet dies häufig auf einen unsachgemäßen Betrieb von Biogasanlagen hin. Für solche Geruchsemissionen sind in erster Linie Stoffe wie Ammoniak, niedermolekulare Aminverbindungen, organische Säuren, Phenole und Schwefelwasserstoff verantwortlich, die im Biogas enthalten sein können. Um Geruchsbelästigungen durch Biogasaustritte zu vermeiden werden deshalb bei Betriebsstörung die Gase über eine Fackel geführt und verbrannt.



Klimaschutz und effiziente Biogaserzeugung

Ein wichtiges Ziel bei Biogasanlagen ist die effiziente Nutzung der angebauten Biomasse im Vergärungsprozess und die Vermeidung von Methanemissionen in der Anlage. Die offene Lagerung von Gärresten kann bei nicht ausreichenden Verweilzeiten im Fermenter durch Restausgasung von methanhaltigem Biogas im Lager zu klima- und geruchsrelevanten Emissionen führen. Die Durchführung von Gärtests im vergorenen Substrat vor dem Ablauf in eine offene Gärrestlagerung liefert den Biogasanlagenbetreibern wichtige Anhaltspunkte, inwieweit die eingesetzte Biomasse ausreichend vergoren ist oder ob im Gärrestlager durch Nachgärprozesse noch Biogas entsteht, das eigentlich der Nutzung zugeführt werden könnte. Wir empfehlen in solchen Fällen deshalb die Durchführung von Gärtests. Die Ergebnisse liefern Aufschluss, ob ggf. ein lohnendes Restgaspotenzial für die Durchführung geeigneter anlagentechnischer Verbesserungsmaßnahmen vorliegt. So kann Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Biogaserzeugung gesteigert und das Klima geschützt werden. Eine neue Publikation des LfU berichtet über die Ergebnisse von Gärtests an 15 bayerischen Biogasanlagen. Dabei zeigte sich, dass in vielen Fällen noch nutzbare Gaspotenziale vorhanden sind.