sicherheitstechnische anforderungen an biogasanlagen
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Services von TÜV Rheinland rund um Errichtung und Betrieb von Biogasanlagen.TRANSCRIPT
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.2
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk
2. Umfang von sicherheitstechnischen Überprüfungen von Biogasanlagen
3. Sicherheitsrelevante Bauteile
4. Gasaufbereitung
5. Schäden an Biogasanlagen / Fahrsiloanlagen
6. Dienstleistungen
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.3
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
Vorschriften aus dem Bereich Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.4
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
Maschinenrichtlinie 98/37/EG
Richtlinie 94/9/EG; Atex 95
ArbSchG
GefStoffV
BImschG
BetrSichVGPSG
Beispiele: Explosionsschutzdokument
Gefährdungsbeurteilung
Risikobewertungen
Sicherer Betrieb
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.5
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
Beispiele anzuwendender Berufsgenossenschaftlicher Vorschriften, Regeln und Informationen
Sicherheitsregeln für Biogasanlagen BGR 104 „Explosionsschutzregeln“ BGV A 3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (VSG 1.4)
Erkenntnisquellen BGV C 5 „Abwassertechnische Anlagen“ BGR 127 (ZH1/178) Sicherheitsregeln für Deponien
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.6
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk. Beispiele anzuwendender Regeln der Technik.
DIN 2403 Kennzeichnungen von Rohrleitungen
DIN 2470 Gasleitungen aus Stahlrohren
DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
DIN VDE 0100 Errichten von Starkstromanlagen bis 1000V
DIN VDE 0165 Elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen
DIN VDE 0185 Blitzschutzanlagen
DVGW G 600 Technische Regeln für Gasinstallation DVGW G 430
Aufstellung u. Betrieb von Niederdruck –Gasbehältern ATV-DVWK-M 363
Herkunft, Aufbereitung und Verwertung von Biogasen VDMA Einheitsmerkblatt 4330
Biogasanlagen Hinweise f. Planung ... VDMA Einheitsmerkblatt 24169
Bauliche Ex-Schutzmaßnahmen an Ventilatoren RAL Gütezeichen 629
Biogas-Anlagen-Bau
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.7
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
Vorschriften aus dem Bereich Wasserrecht
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.8
1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
JGSF Verordnung
z.B DIN 11832 Armaturen für Flüssigmist
Merkblätter, Handbücher, Anfoderungskataloge
(landesspezifisch)
Landeswassergesetz LWG
Wasserhaushaltsgesetz WHG
VAwS
z.B TRbF
z.B TRwSz.B DIN 11622 Gärfuttersilos und
Güllebehälter
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1. Gesetzliche Grundlagen, Vorschriften und Regelwerk.
Länderspezifische Regelungen
Handbuch für die Planung, die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz
Merkblätter der einzelnen Bundesländer Feuerungs-Verordnungen der einzelnen Bundesländer
Weitere Rechtsbereiche, die bei Biogasanlagen Anwendung finden
Baurecht Immissionsschutzrecht Abfallrecht Düngemittelrecht Tierseuchen- Tierkörperbeseitigungsrecht
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2. Sicherheitstechnische Überprüfungen von Biogasanlagen.
Überprüfung der Anlage auf Einhaltung der einschlägigen Bauvorschriften
Überprüfung der Anlage auf Einhaltung der Anforderungen gemäßBaugenehmigung bzw. des Genehmigungsbescheides
Baubegleitende Beratung für Hersteller, Planer und Errichter
Herstellung / Errichtung Erprobung / Inbetriebnahme Betrieb / Instandhaltung Modernisierung / Optimierung
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.11
Anlieferung, Verarbeitung von Fermenten und Substraten
Bauelemente Fermenter / Endlager
Überdruck- Unterdrucksicherung
biogasführende und substratführendeRohrleitungen
Kondensatabscheider
Schutzbereiche
Ex-Bereiche
Gasaufbereitung
Armaturen / Sicherheitseinrichtungen BHKW
Lüftung Aufstellungsraum BHKW / Brandschutz
Lagerung Zündöl
Elektrische Anlage
Potentialausgleich
Blitzschutz
2. Sicherheitstechnische Überprüfungen von Biogasanlagen.Einteilung der Biogasanlage in einzelne Prüfbereiche.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Anlieferung, Verarbeitung von Fermenten und Substraten.
Entsprechen die Abfüllflächen den Anforderungen der Genehmigung? Entwässerung in Lagerbehälter,
Vorgrube od. Pumpstation wasserundurchlässige Befestigung
mit Aufkantung
Sind Entnahme- und Befüllstellen sicherausgeführt? Anfahrschutz gesichert mit 2 Schiebern, wobei ein
Schieber als Schnellschlussschieber ausgeführt sein muss, Gegen unbeabsichtigte und
unbefugte Betätigung gesichert
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Bauelemente Fermenter / Endlager / Vorgruben.
Wärmedämmung Min. normalentflammbar, B2 DIN 4102 an Öffnungen im Bereich von
1 m schwerentflammbar B1 DIN 4102 Dichtheitsprüfungen
Bescheinigung über die Dichtheitsprüfung der Fermenter und Vorgruben (DIN 11622 – 1)
Bescheinigung über die Dichtheitsprüfung des Gasspeichers (Anlage Arbeitsunterlage 69)
Ausführung der Leckerkennung Herstellerbescheinigung der Folienabdeckung
Rissfestigkeit mindestens 500 N/5 cm oder Zugfestigkeit mindestens 250 N/5 cm Gasdurchlässigkeit bezogen auf Methan: 1.000 cm³/m² * d * bar Temperaturbeständigkeit von - 30 °C bis + 50 °C
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Überdruck-/ Unterdrucksicherung.
Wird am Tage der Prüfung angefahren und der Abblasedruck ermittelt Jeder gasdichte Behälter min. eine Überdruck- Unterdrucksicherung Die Eignung der Überdruck- Unterdrucksicherung ist durch eine nachvollziehbare Berechnung und Funktionsbeschreibung nachzuweisen,
bzw. Bauartzulassung od. Einzelabnahme
Wartung gem. Betriebsanweisung Im Winter Frostsicherheit sicherstellen Durch einen separaten Unterdruckwächter im Gassystem oder eine
gleichwertige Maßnahme muss sichergestellt werden, dass vor Ansprechen der Unterdrucksicherung ein zwangsläufiges Abschalten des Verbrauchers und eine Störmeldung erfolgt
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Biogasführende Rohrleitungen.
Ausführung gem. allgemein anerkannten Regeln der Technik min. PN 1
Beständiges Material Stahlrohr verzinkte Stahlrohre Edelstahl PE PVC
Bei Kunststoffleitungen: Verlegung unter Erdgleiche; außerhalb von Gebäuden; evtl. gegen UV-Licht schützen
Auf frostsichere Verlegung achten
Kennzeichnung der Rohrleitungen gem. DIN 2403
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Biogasführende Rohrleitungen
Unterirdisch verlegte Rohrleitungen sind mit einem Trassenwarnband zu kennzeichnen Nachweis der Dichtigkeit PVC Rohre, die im Abwasserbereich eingesetzt werden (KG-Rohre) sind als
Gasleitung nicht zulässig Bei flexiblen Rohrleitungsteilen ist ein Nachweis über die Eignung für Biogas
zu erbringen
Substratführende Rohrleitungen
Ausreichende Anzahl an Absperreinrichtungen in Leitungen Besteht die Gefahr des Ausheberns
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Kennzeichnung:
Nach Norm DIN 2403
Fließrichtung
Durchflussstoff (Biogas)
Markierfarbe gelb
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Kondensatabscheider.
Müssen stets zugänglich sein.
Müssen leicht und ohne Gefahr kontrollierbar sein.
Bei Sperrflüssigkeitsanlagen muss die Flüssigkeitsvorlage min. dem 5-fachen Ansprechdruck der Überdruck- / Unterdrucksicherung entsprechen.
Ein Leersaugen der Flüssigkeitsvorlage durch Gasverdichter oder Verbraucher muss sicher vermieden werden.
Räume in denen Biogasführende Anlagenteile (Kondensatabscheider) untergebacht sind, sind bei natürlicher Lüftung in Zone 1 und bei technischer Lüftung in Zone 2 einzustufen.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Schutzabstand a
Schutzabstände zwischen Gasspeichern und nicht zur Biogasanlage gehörenden benachbarten Anlagen, Einrichtungen, Gebäuden oder Verkehrswegen.
mindestens 6 m
bei Gebäuden > 7,5 m Höhe a = 0,4 x H1 + 3 m
bei zwei Gebäudehöhen > 7,5 m Höhe a = 0,4 x H1 + 0,4 x H2
Innerhalb der Anlage mindestens 6 m
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Explosionsgefährdete Bereiche.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Gasaufbereitung / Entschwefelung
Entschwefelung durch Luftzugabe
Maximale Luftzugabe = 6 % des im selben Zeitraum erzeugten Biogases
Gefahr von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre !
Entschwefelung mit eisenhaltigen Massen oder Aktivkohle
Absicherung mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer max. 60°C gem. BGV C 5
Gefahr der Selbsterhitzung!
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Gasaufbereitung / Entschwefelung
Erfassung des produzierten Gases mit einem Gaszähler und Einstellung mit einem Durchflussmesser
Überwachung des Sauerstoffgehaltes mittels Gasanalyse und Abschaltung der Anlage vor der OEG
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Armaturen BHKW
Die Gasleitung vor dem Aggregat muss ausgerüstet sein mit:
Absperrventil außerhalb des Aufstellraumes zur Unterbrechung der Gaszufuhr
Feinfilter Unterdruckwächter Gaszähler / Sauerstoffüberwachung 2 selbstständig schließende Gasmagnetventile; Vordruck ständig
> 5 mbar mit automatischer Zwischenraumüberwachung Baumustergeprüfte Flammendurchschlagssicherung möglichst nahe
am Verbraucher
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
RV
DS
FF
FS
GZ
MA
VS
BHKWGasspeicher
NA
AV
LD
Gärbehälter
DS Über-/ Unterdrucksicherung
FS Flammenrückschlagsicherung
FF Gasfeinfilter
LD LuftdosierpumpeMA U-Rohrmanometer
VS Ventil selbsttätig schließendNA Notausschalter
AV Absperrventil
RV Rückschlagventil
KA Kondensatabscheider
KA
BHKW Blockheizkraftwerk
UW
UW Unterdruckwächter
KA Notwendige Bauteile: Optionale Bauteile:
GZ GaszählerGF Gasfackel
FS
GF
AV
VSVS
AVSG
EÖ
EÖ Einstiegsöffnung
SG Schauglas
AL
AL Abblaseleitung
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.28
3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.30
3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Verdichter zur Druckerhöhung (Gasgebläse).
In dem Fermenter und dem Gasleitungssystem ist im Inneren mit einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre durch Einsaugen von Luft z.B. über die Unterdrucksicherung oder eine fehlende Wasservorlage im Kondensatabscheider zu rechnen.
Gemäß BGR 104 Pkt. 7.3.3.11 ist das gesamte Gassystem in Zone 1 einzuteilen. Der Verdichter muss somit zum fördern von Gasen der Zone 1 zugelassen sein oder der ungeschützte Verdichter muss mit Flammendurchschlagsicherungen am Ein- und Ausgang versehen sein (Verdichter PN 6) bzw. ein Einsaugen von Luft muss über redundant ausgeführte Druckschalter sicher verhindert werden.
oder redundante Methanüberwachung die bei gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre die Anlage stillsetzt.
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Gasfackeln.
Übersteigt die zu erwartenden Gasmengen einen Volumenstrom von 20 m³/h, muss eine weitere Gasverbrauchseinrichtung (z. B. Gasbrenner oder Gasfackel) vorhanden sein.
Nach 48 Stunden muss das abgeblasene Restgas auf diesen Wert reduziert werden!
Anschlussmöglichkeit einer mobilen Fackel innerhalb von 24 Stunden!
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.32
3. Sicherheitsrelevante Bauteile. Sicherheitseinrichtungen BHKW.
Zentrales Not-Aus-System und Abschaltkriterien Drehzahlüberschreitung
Unterschreiten des Mindestgasdrucks Überschreiten des Maximalgasdrucks
Ansprechen des Temperaturbegrenzers im Kühlmittelkreislauf Not-Aus-Schalter
Ausfall der Steuerenergie Ansprechen der Gaswarn- und Brandmeldeanlagen sowie der
Temperaturüberwachung der Raumluft (wenn ausgeführt)
Ausfall der Lüftungsanlage Überschreiten des Sauerstoffgehaltes im Biogas
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Lüftung Aufstellungsraum.
Beim Einsatz von Motoren mit Turboladern
Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät und Abschaltung des Aggregates und der elektr. Einrichtungen
Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät und Abschaltung des Aggregates und Einschaltung einer Zwangslüftung mit 35 m3/h pro 1kW installierter elektr. Leistung
Zwangslüftung mit 35 m3/h pro 1kW installierter elektr. Leistung und Überwachung durch einen Strömungswächter
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Lüftung Aufstellungsraum.
Bei nicht technisch dichten Bauteilen (z.B. Verdichtern)
Zwangsbelüftung mit Überwachung durch einen Strömungswächter die eine austretende Gasmenge auf 20% UEG verdünnt.
Raumluftüberwachung mit bauartzugelassenem Gerät Bei 20% UEG optische + akustische Warnung + 100% Lüftung Bei 40% UEG optische + akustische Warnung + 100% Lüftung +
automatischer Abschaltung der Gasverwertung und der Gaszufuhr außerhalb des Aufstellungsraumes oder Abschaltung aller nicht ex-geschützten Betriebsmittel
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.35
3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Aufstellungsraum BHKW / Brandschutz.
Flüssigkeitsdichte Böden, Bodenabläufe mit Ölabscheider oder Auffangwanne unter dem Aggregat
Nicht verschließbare Zu- und Abluftöffnungen, die als Querlüftung ausgeführt sind
Not-Aus-Schalter außerhalb des Aufstellungsraumes
Unterbrechung der Gaszufuhr von außerhalb des Aufstellungsraumes
Aufstellung in anderweitig genutzten Gebäuden Wände, Stützen, Decken min. feuerbeständig F 90 Türen min. feuerhemmend T 30 Durchbrüche sind mit nichtbrennbaren Baustoffen auszufüllen
Mindestens ein Feuerlöscher mit 12 LE am Betriebsgebäude
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.
Lagerung Zündöl (z.B. Rheinland-Pfalz)
oberirdische Lageranlagen ab 1000 Liter: Abnahmeprüfung durch einen Sachverständigen; ab 10000 Liter (ab 5000 Liter im Wasserschutzgebiet) wiederkehrende Prüfungen durch einen Sachverständigen.
unterirdische Lageranlagen: Abnahmeprüfungen und wiederkehrende Prüfungen durch einen Sachverständigen
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3. Sicherheitsrelevante Bauteile.Elektrische Anlagen.
Potentialausgleich
Blitzschutz
Prüfung der Schaltungsunterlagen bzw. Dokumentation auf Vollständigkeit und Übereinstimmung mit der ausgeführten Schaltung
Prüfung der Eignung der eingesetzten elektr. Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen
Überprüfung der richtigen Zuordnung der Überstromschutzeinrichtungen zu den Leiterquerschnitten bzw. Verbrauchern
Isolationsmessungen
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4. Gasaufbereitung.
Druck-Wasserwäsche (physikalische Wäsche)
Druckwechseladsorption
Aminverfahren (chemische Wäsche)
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4. Gasaufbereitung.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.40
4. Gasaufbereitung.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.41
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.42
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.43
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.44
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.45
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.46
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.47
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.48
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.49
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.50
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.51
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.52
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.53
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.54
5. Schäden an Biogasanlagen.
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.55
6. Dienstleistungen.
Sicherheitstechnische Überprüfung von Biogasanlagen
Gefährdungsbeurteilung / Explosionsschutzdokument
Immissionsschutz
Schadensbegutachtung
Baubegleitende Beratung für Hersteller, Planer und Errichter Herstellung / Errichtung Erprobung / Inbetriebnahme Betrieb / Instandhaltung Modernisierung / Optimierung
Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen.56
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