Handreichung

Anlagentechnik zur Biogasbereitstellung
Tabelle 3-51: Eigenschaften von Gasen /3-16/, /3-17/
Biogas a Erdgas Propan Methan Wasserstoff
Heizwert kWh/m³ 6 10 26 10 3
Dichte kg/m³ 1,2 0,7 2,01 0,72 0,09
Dichteverhältnis zu Luft 0,9 0,54 1,51 0,55 0,07
Zündtemperatur °C 700 650 470 600 585
Explosionsbereich Vol.-% 6 - 12 4,4 - 15 1,7 – 10,9 4,4 – 16,5 4 - 77
a. Beispiel: Methan 60 Vol.-%, Kohlendioxid 38 Vol.-% und Restgase 2 Vol.-%
Tabelle 3-52: Eigenschaften der Biogaskomponenten /3-16/, /3-17/, /3-18/
CH 4 CO 2 H 2 S CO H
Dichte kg/m³ 0,72 1,85 1,44 1,57 0,084
Dichteverhältnis zu Luft 0,55 1,53 1,19 0,97 0,07
Zündtemperatur °C 600 - 270 605 585
Explosionsbereich Vol.-% 4,4 – 16,5 - 4,3 – 45,5 10,9 – 75,6 4 – 77
MAK-Wert a ppm n.a. 5000 10 30 n.a.
a. MAK = maximale Arbeitsplatzkonzentration
lendioxid (D = 1,85 kg/m³) im Bodenbereich an, während
das leichtere Methan (D = 0,72 kg/m³) nach oben
steigt.
Aus diesen Gründen muss in geschlossenen Räumen,
z. B. umbaute Gasspeicher, jederzeit für eine
ausreichende Belüftung gesorgt werden. Darüber hinaus
muss bei Arbeiten in potenziellen Gefahrenbereichen
(Fermenter, Wartungsschächte, Gaslager etc.) die
persönliche Schutzausrüstung (z. B. Gaswarngeräte,
Atemschutz usw.) getragen werden.
Tabelle 3-53: Toxische Wirkung von Schwefelwasserstoff /3-17/
Konzentration
(in der Luft)
0,03 – 0,15 ppm a
Wirkung
Wahrnehmungsschwelle (Geruch von
faulen Eiern)
15 – 75 ppm Reizung der Augen und der Atemwege,
Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen,
Bewusstlosigkeit
150 – 300 ppm Lähmung der Geruchsnerven
(0,015 – 0,03 %)
> 375 ppm
(0,038 %)
> 750 ppm
(0,075 %)
ab 1000 ppm
(0,1 %)
Tod durch Vergiftung (nach mehreren
Stunden)
Bewusstlosigkeit und Tod durch Atemstillstand
innerhalb 30-60 Minuten
schneller Tod durch Atemlähmung
innerhalb weniger Minuten
a. ppm = Parts Per Million (1ppm = 0,0001%)
3.3.2 Explosions- und Brandgefahr
Wie schon erwähnt wurde, kann es unter bestimmten
Bedingungen vorkommen, dass Biogas in Verbindung
mit Luft ein explosionsfähiges Gasgemisch bildet (siehe
Tabelle 3-52). Oberhalb der Explosionsgrenzen besteht
zwar keine Explosionsgefahr, dennoch können durch
offenes Feuer, Schaltfunken elektrischer Geräte oder
auch Blitzschlag Brände ausgelöst werden.
Beim Betrieb von Biogasanlagen muss daher insbesondere
in der näheren Umgebung von Gärbehältern
und Gasspeichern mit der Entstehung von explosionsfähigen
Gas/Luft-Gemischen sowie mit erhöhter
Brandgefahr gerechnet werden. Abhängig von der
Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsfähigen
Atmosphäre werden die verschiedenen Anlagenbereiche
durch die „BGR 104 – Explosionsschutz-Regeln”
in sogenannte „Explosionsgefährdete
Bereiche” (Ex-Zonen) eingeteilt /3-19/, in denen entsprechende
Vorsorge- und Sicherheitsmaßnahmen
getroffen werden müssen.
Zone 0
In Bereichen der Zone 0 tritt eine explosionsfähige Atmosphäre
ständig, langfristig oder zeitlich überwiegend
auf /3-16/, /3-19/. Solche Bereiche sind jedoch
im Normalfall bei Biogasanlagen nicht zu finden.
Auch der/die Gärbehälter stellen keinen solchen Bereich
dar.
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