Thomas Hackbusch - Fachverband Biogas e.V.

biogas.org

Thomas Hackbusch - Fachverband Biogas e.V.

Regelungspotenziale für die

Anlagensicherheit von Biogasanlagen

aus Sicht des Arbeitskreises Biogas der

KAS

Sicherheitstechnischer Erfahrungsaustausch für

Berlin, 26. September 2013

29a-Sachverständige

Thomas Hackbusch


Inhalt

• Arbeitsaufträge und Sachstand bei AK-Biogas der KAS und

weiteren Arbeitsgruppen

• Regelungspotenziale (Überblick)

• Anforderungen (Auswahl)

• Ereignisse (Beispiele)

Folie 2


Arbeitsauftrag der KAS * für die AG-Biogas

...aus der 22.Sitzung am 01.03.2012 :

• „Die KAS soll eine kleine Arbeitsgruppe einrichten, die kurzfristig die TI 4

(2008) hinsichtlich Ergänzungs- und Fortschreibungsbedarf analysiert.

• Weitere Aktivitäten der KAS zum Thema Biogasanlagen sollen von diesem

Ergebnis sowie von den Fortschritten bei der Erarbeitung der TRGS und der

Biogasanlagen-Verordnung abhängig gemacht werden.

• Die Arbeitsgruppe soll weiterhin prüfen, ob zu aktuellen Problemfeldern

kurzfristig Empfehlungen zur Unterstützung des Vollzugs erarbeitet werden

können.“

Folie 3

*Die KAS ist Beratungsgremium der Bundesregierung gemäß

28 pers. berufene Mitglieder,

51a BImSchG,


Zwischenbericht für die 24. Sitzung der KAS in

Maikammer (04./05.10.2012)

• Grundsätzliche Defizite der TI4

- z.B. Anwendungsbereich nur landwirtschaftliche Anlagen

• Defizite in Bezug auf die Behandlung von Anlagenteilen

- z.B. Hydrolysestufen, Gasspeicher

• Defizite in Bezug auf die Berücksichtigung sicherheitsrelevanter Themen

- z.B. bautechnische / statische Fragen, Abstandsfragen,

Dichtheitsanforderrungen, Ex-Schutz, Umsetzung Störfall-Verordnung

• Defizite in Bezug auf spezifische, sicherheitsrelevante Fragen

- z.B. Eignung von Foliensystemen


Ergebnis:

Fortschreibungsbedarf für das sicherheitstechnische Regelwerk

Folie 4


Zwischergebnis: Kurzfristig erarbeitete

Empfehlungen zur Unterstützung des Vollzugs:

1. jederzeit verfügbare alternative Verbrauchseinrichtung (z. B. eine stationäre

Gasfackel) am Standort vorzuhalten.

2. Festigkeitsnachweis für Foliengasspeicher

3. Mindestanforderungen an die Qualifikation von Betreibern, Beschäftigten

und Fremdfirmen/ Dienstleistern

Die KAS hat den Empfehlungen zur Unterstützung des Vollzugs

zugestimmt. Sie wurden vom Vorsitzenden der KAS dem Vorsitzenden

des AISV zugeleitet und den Vollzugsbehörden der Länder zur Kenntnis

gegeben.

Folie 5


Von der AG-Biogas bearbeitete Themen (Auswahl)

• Zum Stand der Technik bei Folienspeichern auf Behältern von

Biogasanlagen: Formulierung von Anforderungen an die

Anlagensicherheit (und Emissionsminderung) von Foliensystemen

erscheint sinnvoll. Berücksichtigung von Erkenntnissen des KIT-Karlsruhe

• Fragen der Bautechnik/Statik - Hinweis auf geeignete Sachverständige

beim Behälterbau

• Explosionsschutz:

Ergebnisse der Projektgruppe von BGRCI und Fachverband Biogas zur

Ergänzung der Beispielsammlung zu BGR 104 / Ex-Richtlinien werden

abgewartet. Soweit erforderlich, Festlegung von dem Stand der

Technik/Sicherheitstechnik entsprechenden, anlagenbezogenen

Anforderungen an den Explosionsschutz aus Sicht der Anlagensicherheit

und der StörfallV durch die KAS

Folie 6


Von der AG-Biogas bearbeitete Themen (2)

• Anwendung / Gültigkeit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

- Biogasanlagen fallen ganz oder teilweise als Maschinen in den

Anwendungsbereich der Maschinenrichtlinie (u.a. Konformität,

Bedienungsanleitung )

• Anforderungen an die Qualifikation von Betreiber und Beschäftigten

• Anforderungen an zusätzliche Gasverbrauchseinrichtungen:

- Aufgrund des EEG müssen ab 1. Januar 2014 alle Biogasanlagen mit

einer zusätzlichen Gasverbrauchseinrichtung ausgerüstet werden.

- Empfehlungen zur Konkretisierung der sicherheitstechnischen

Anforderungen in Bearbeitung / Diskussion

Folie 7


Weitere Regelungspotenziale (Beispiele)

• Berücksichtigung umgebungsbedingter Gefahrenquellen

• Berücksichtigung betrieblicher Gefahrenquellen

• Pflichten der Störfall-Verordnung

• Anforderungen an Errichtung, Beschaffenheit und Betrieb

z.B. gasbeaufschlagte Anlagenteile, Verhinderung von Ereignissen,

Begrenzung der Auswirkungen von Ereignissen, betriebliche Überwachung

und Steuerung, Instandhaltung, Prüfung

• Besondere Anforderungen an bestimmte Anlagentypen (z.B.

diskontinuierlicher Betrieb, Anlagen zur Annahme von Bioabfällen,

tierischen Nebenprodukten etc.)

• Anforderungen an bestimmte Anlagenteile (z.B. Substratvorbehandlung,

Fermenter, Einrichtung zur Sicherung gegen Über- und Unterdruck,

Füllstandsüber- und unterschreitung, MSR/PLT, Gasspeicherung,

zusätzliche Gasverbrauchseinrichtung, Gasverwertung)

Folie 8


TRAS Biogasanlagen

• Die KAS hat auf ihrer Sitzung am 26./ 27. Juni 2013 beschlossen,

auf der Grundlage der bisherigen Arbeiten einen ENTWURF für

eine TRAS-Biogasanlagen auszuarbeiten

• Die AG-Biogas ist in einen Arbeitskreis Biogasanlagen überführt

worden

• Die Kommission für Anlagensicherheit soll gemäß § 51a

BImSchG gutachtlich Möglichkeiten zur Verbesserung der

Anlagensicherheit aufzeigen. Sie schlägt darüber hinaus dem

Stand der Sicherheitstechnik entsprechende Regeln

(sicherheitstechnische Regeln) unter Berücksichtigung der für

andere Schutzziele vorhandenen Regeln vor.

• Nach Anhörung der für die Anlagensicherheit zuständigen

obersten Landesbehörden kann das Bundesministerium für

Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit diese Regeln im

Bundesanzeiger veröffentlichen

Folie 9


Schnittstellen (1)

AGS – TRGS Tätigkeiten bei der Herstellung von Biogas

• Ein Arbeitskreis hat den Auftrag, einen ENTWURF für eine

Technische Regel für Gefahrstoffe zu erarbeiten

• Stofflicher / Gefährdungsbezogener Ansatz

Fokus auf Brand- und Explosionsschutz sowie gesundheitsgefährdende

Eigenschaften von Biogas

stoffliche Gefahrenquellen und deren Berücksichtigung bei der

Gefährdungsbeurteilung z.B. Eingangsstoffe, Zuschlags- und Hilfsstoffe,

Biogas

- Schutzmaßnahmen

- Instandhaltung

Anleitung für die Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung

Anforderungen an die Personalqualifikation – Fachkunde,

Mindestqualifikation / Mindestanforderungen für Schulungen

• Entwurf soll bis xxxx vorliegen

Folie 10


Schnittstellen (2)

BMU – Biogasanlagen-Verordnung

Ziel einer Biogasanlagen-Verordnung:

- Emissionen durch Biogasanlagen mindern

- Gefahren von Biogasanlagern verhindern

- Auswirkungen nicht bestimmungsgemäßer Betriebszustände

vermindern

Anwendung des Standes der Technik

Geltungsbereich: genehmigungs- und nicht genehmigungsbedürftige

Anlagen

Verordnung soll (nur) die wichtigsten und grundlegenden

sicherheitstechnischen Anforderungen regeln. Konkretisierung

der Anforderungen in TRAS

Folie 11


Beispiel: Zusätzliche Gasverbrauchseinrichtungen

Wozu?

- Zur Vermeidung einer Freisetzung des entzündlichen

bzw. gesundheitsschädlichen Biogases ist eine

zusätzliche Gasverbrauchseinrichtung erforderlich

- z.B. Fackel, Reserve-BHKW, Heizkessel

Funktionen:

- Sicherheitstechnische Einrichtung für nicht

bestimmungsgemäße Betriebszustände

- Emissionsminderung bei bestimmungsgemäßen

Betriebszuständen

Folie 12


Mögliche Maßnahmen zur Absicherung von

zusätzlichen Gasverbrauchseinrichtungen

• Grundanforderungen

- Auslegung

- Schutzabstände, Sicherheitsabstände

- Zündung, Ansteuerung, Regelparameter

- Ventilation Brennerraum

- Rückströmverhinderer in Zuleitung

- Flammendurchschlagsicherung (baumuster- oder

einzelgeprüft)

• Zusatzanforderungen

- Registrierung des Betriebs

- Flammendurchschlagsicherung mit Temperaturüberwachung

- Schnellschlussventil in Gaszuleitung

- geregelter Verdichter /geregelter Vordruck

Folie -13

Energieversorgung


Betriebsorganisation und Kompetenzen

• Betreiber muss den Betrieb der Anlage entsprechend dem

Stand der Technik planen, organisieren und steuern

• Aufgaben, Verantwortlichkeiten, Abläufe

• Beschäftigte, Fremdfirmen, Betreiber nachgeschalteter

Anlagen etc.

• Überwachung, Prüfung, Instandhaltung, Notfälle

• ständige Überwachung, kurzfristige Verfügbarkeit der für die

Überwachung zuständigen Person

• Qualifikation des Personals / Fachkunde

• Ausbildung, Schulung, Unterweisung

• Differenzierte Anforderungen für verschiedene Bereiche:

• Planung, Errichtung, Betrieb, Instandhaltung

Folie 14


Abstände von Biogasanlagen

zu Schutzobjekten

• §3(1) Der Betreiber hat die nach Art und

Ausmaß der möglichen Gefahren erforderlichen

Vorkehrungen zu treffen, um

Störfälle zu verhindern

• § 3 (2) Berücksichtigung von umgebungsbedingten

Gefahren, betrieblichen Gefahren, Eingriffen Unbefugter

→ Sofern diese Gefahren oder Eingriffe als Störfallursache vernünftigerweise nicht

ausgeschlossen werden können (Kriterium der praktischen Vernunft)

• Jede Art von Abstandsforderungen (Schutz-, Sicherheits-, Vorsorge-,

Planungsabstände etc.) muss im Einzelfall begründet werden

• Die Frage, welche Szenarien zugrunde gelegt werden , basiert auf Konventionen

(Deterministischer Ansatz in Deutschland)

• Abstände sind kein Ausgleich für mangelhafte Sicherheitstechnik und schlechtes

Management

Folie 15


Beispiel: Anforderungen an Foliengasspeicher in

Biogasanlagen – Stand der Technik

• Grundanforderung: Sicherer Einschluss des Biogases

• Dichtigkeit: Mindestens technisch dicht – dauerhaft technisch dicht nach

derzeitigem Kenntnisstand nicht möglich

• Mindestlebensdauer /Auslegungsparameter

• Anforderungen an das Brandverhalten z.B. DIN EN 13501

• Anforderungen an die elektrische Ableitfähigkeit (TRBS 2153)

• Sichere Auslegung des Gesamtsystems, Statik, Bemessungskonzept

• Erkennen und die Beseitigen von Störungen des bestimmungsgemäßen

Betriebs: Undichtigkeiten, Beschädigungen, Überlastungen, Folienabriss

vom Behälter

• Montage

• Prüfbarkeit

Folie 16


Folie 17

Beispiel Naturgefahren / Sturm

Meldepflichtiges Ereignis nach § 19 StörfallV


Etwa eine Stunde vor dem Ereignis

Folie 18

Substratendlager Ø: 32 m, H: 6 m, V: 4823

mFotos 3 © Bioenergie-Oberland GbR


IR-Satellitenaufnahmen verdeutlichen die

(unabwendbare) Entwicklung eines Sturms:

•Im Focus: Mit Gewitter verbundene kräftige Böen, Windstärken der

Kategorie schwerer Sturm.

•In Bayern wurden örtlich zwischen 21 und 22 Uhr Orkanböen mit

Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 130 km/h registriert

Folie 19


Untersuchungen an einem Membranspeicher

p / T- Verlauf bei einem aufkommendem Gewitter

Quelle: Prof. Dr.-Ing. R. Wagner, KIT Karlsruhe, FG Bautechnologie,

Tragkonstruktionen


Typisch bei Sturmschäden:Meist nur Sachschäden

Abgedeckte Wetterschutzfolie

Wetterschutzfolie liegt auf benachbartem

Gärbehälter

Sicherheitsrelevant:

Notfallmaßnahmen-/planung

Instandsetzung / Reparatur

Folie 21

Fotos © Bioenergie-Oberland GbR


"Relativ häufig": Behälterversagen

• Behälterversagen kurz nach der erstmaligen Befüllung

• Fehlerhafte Bauausführung / Bauüberwachung

Bau von runden Betonbehältern (Ortbeton oder Elementbauweise)

erfordert qualifizierte Planung (Tragwerksplaner) sowie spezielle

bautechnische Kenntnisse

Folie 22


Schadensfall durch Rührerstillstand

Fermenterdeckel

Folie 23


Schadensfall infolge Rührerstillstand (2)

Triviales Beispiel?

• Ausfall beider Rührwerke im Nachgärer

• Substrat wurde nicht mehr gerührt

• Aufschwemmung führt zum Anheben des Behälterdeckels

• "Nur" Sachschaden – aber dennoch sicherheitsrelevant

Substrataustritt – Boden-/ Gewässerverunreinigung

Undichtigkeit – Notfallmaßnahmen erforderlich

Austritt brennbarer Gase – Explosionsgefahr

Reparaturarbeiten erfordern Sicherheitsmaßnahmen

Folie 24


Schwefelbrand – Bildung toxischer Gase

• SO 2 : Gesundheitsgefahren : Akute Toxizität, inhalativ - Kategorie 3 - Gefahr

(H331)

• Hautätzend - Kategorie 1B - Gefahr (H314), STOT SE : Ätzend für die

Atmungsorgane (EUH071), Einstufung nach 67/548/EG: T; R23

• Anlage 250 kW el, - Änderungen an der Verrohrung zum Nachgärbehälter

• Behälter entleert, Freimessung Ex-Schutz erfolgt

• Entzündung des abgelagerten Schwefels, Feuerwehr – Großeinsatz

• Gefahrenquelle (im Freigabeverfahren) nicht erkannt

Fotos und Pressestimmen u.a. hier:

http://www.schwaebische.de/region/oberschwaben/ravensburg/rund-um-

ravensburg_artikel,-Feuerwehr-verhindert-Explosion-von-Biogasanlage-

_arid,5283586.html

Folie 25


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine