Methan: So reduzieren Sie Leckagen bei Biogasanlagen

Die Minimierung von Treibhausgasemissionen ist nach wie vor ein brandaktuelles Thema. Die Reduktion von CO₂ und das Erreichen der Klimaziele bis 2030 spielen dabei mit die wichtigste Rolle. Doch seit einiger Zeit gibt es einen weiteren Akteur in der Klimadebatte: Methan. Denn, so haben neueste Studien gezeigt, immer wieder kommt es in Gaspipelines zu Leckagen, aus denen Methan ungehindert in die Atmosphäre gelangt und dieser Schaden zufügt. Und so stehen auch Betreiber von Biogasanlage vor einer neuer Herausforderung. Denn auch hier können Methan-Leckagen auftreten – was jedoch vermeidbar ist.

Wie Sie Ihre Biogasanlage schützen, um Methan-Leckagen zu vermeiden, und warum Methan dennoch extrem wichtig für eine erfolgreiche Energiewende ist, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Wertvoller Energieträger oder Klimakiller? Das sollten Sie über Methan wissen

Das Wichtigste vorab: Methan (CH₄) ist ein extrem wertvoller Energieträger und spielt eine tragende Rolle bei der Produktion und der Nutzung von Biogas. Denn neben Stickstoff, Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff besteht Biogas zum überwiegenden Teil, das heißt bis zu 75 Prozent, aus brennbarem Methan. Das macht Biogas zu einem besonders energiereichen Gasgemisch, welches sich optimal zu Strom, Wärme oder Treibstoff umwandeln lässt.

Doch demgegenüber stehen einige weniger gute Eigenschaften, die Methan mit sich bringt. Denn sobald das Gas in die Atmosphäre entweicht, hat es sehr klimaschädliche Auswirkungen. Als besonders effektives Treibhausgas wirkt Methan auf die Dauer von 100 Jahren gerechnet rund 28 mal stärker als CO₂ und auf 20 Jahre gerechnet gut 84 mal stärker als CO₂-Umweltfreundlichkeit sieht anders aus, so viel ist klar.

Es stehen sich also große Vorteile und nicht weniger große Nachteile gegenüber. Nur sollte man deswegen komplett auf die Energieerzeugung mittels Biogas und damit auch mittels Methan verzichten? Das muss nicht sein, denn es gibt überzeugende Lösungen.

Achtung, Schwachstelle! Hier kommt es am häufigsten zu Leckagen

Doch bevor es darum geht, wie sich Methan-Leckagen vermeiden lassen, ist es unumgänglich, zu wissen, warum und an welchen Stellen diese überhaupt auftreten können. So gibt es über die Gesamtheit einer ganzen Biogasanlage verteilt einige Punkte, die besonders anfällig für die Entstehung von Leckagen sind.

Das generelle „Problem“ von Biogasanlagen ist, dass hier nahezu alles unter Druck steht. Als komplexes System voller Rohrleitungen, Dichtungen und Abdeckungen verfügen sie über verschiedenste Schnittstellen, die potenzielle Gefahrenstellen für die Entstehung von Leckagen sind. Das können ebenso Ventile sein wie auch Übergänge zwischen den einzelnen Bauteilen der Biogasanlage, also beispielsweise von der Mauerkrone zum Fermenter oder vom Nachgärer zur Gashaube. Auch möglich ist, dass kleine Schlitze zwischen dem Gemäuer des Gärrestelagers und seiner Abdeckung entstehen. Außerdem treten undichte Stellen nicht selten an den Verschraubungen der Seilwinden im Rührwerk, an den Bullaugen der Fermenter oder aber in der Gasspeichermembran unter dem Tragluftdach der Biogasanlage auf. Wie auch immer die undichte Stelle letztendlich aussieht, das Problem bleibt das gleiche: entweichendes Methan.

Hinzu kommt, dass eine Biogasanlage immer nur so gut funktionieren kann, wie ihre Konstruktion ist. Konkret bedeutet das: Konstruktionsfehler und mangelhaft durchgeführte Installationen haben meistens Leckagen zur Folge. Und auch nicht regelmäßig durchgeführte Wartungen sowie ausbleibende Instandsetzungsmaßnahme fördern das Entstehen undichter Stellen. Und schon kann Methan ganz unkontrolliert austreten.

Welche Folgen haben Leckagen?

Neben den bereits genannten schlechten Auswirkungen auf Umwelt und Klima, können Leckagen und daraus entweichendes Methan auch finanzielle Folgen haben. Denn sobald eine Biogasanlage an irgendeiner Stelle ein Leck hat, aus dem Methan ausströmt, mindert sich der Ertrag der Biogasproduktion. Weniger Ertrag bedeutet gleichzeitig weniger Erlös. Auf diese Weise kann sich der Betrieb einer Biogasanlage schnell von einer wirtschaftlichen in eine unwirtschaftliche Richtung entwickeln. Das Vermeiden von Leckagen ist also aus mehr als einer Hinsicht extrem wichtig.

Um die Verluste, die durch den Austritt von Methan entstehen, noch deutlicher zu machen, hilft ein kleines Beispiel. Stellen Sie sich einmal einen aufgeblasenen Luftballon vor. Sobald Sie diesen loslassen, ist er innerhalb weniger Sekunden leer – so schnell strömt die Luft aus. Ganz ähnlich ist es bei einer Leckage. Allein fünf Liter austretendes Methan pro Minute summieren sich auf 2.600 m³ Methan pro Jahr. Dafür reichen schon kleinste Risse in der Biogasanlage aus. Das bedeutet: Egal, wie groß eine undichte Stelle ist, die Verluste sind es in jedem Fall.

Und wissen Sie, was das größte Problem von Leckagen und unkontrolliert austretendem Methan ist? Beides können Sie mit bloßem Auge oder gespitzten Ohren nicht erkennen. Aber keine Sorge: Vielversprechende Hilfsmittel sind vorhanden.

Methan-Leckagen erkennen – so geht’s

Neben dem fachgerecht und professionell durchgeführten Aufbau einer Biogasanlage sowie der Installation durch einen erfahrenen Experten, helfen auch andere Technologien dabei, Leckagen und austretendes Methan zu erkennen. Hierbei eignen sich insbesondere spezielle Gas-Kameras, die mit Hilfe einer bestimmten Infrarot-Spektro-Radiometrie dazu in der Lage sind, undichte Stellen und austretendes Methan zu erkennen. Sogar während des laufenden Anlagenbetriebes ist eine solche Gas-Kamera dazu fähig, auch das kleinste Methan-Leck sichtbar zu machen. Dafür arbeitet sie im sogenannten Lichtwellenbereich, der für das menschliche Auge nicht sichtbar ist.

Besser ist jedoch, es gar nicht erst zur Entstehung von Leckagen kommen zu lassen. Entscheidend ist deswegen vor allem eines: Aufmerksamkeit. So ist es unbedingt empfehlenswert, nicht nur auf eine fachgerechte Konstruktion sowie eine professionelle Installation der Biogasanlage zu achten, sondern auch viel Wert auf eine regelmäßige Wartung zu legen. Bekannte Schwachstellen und generell anfällige Punkte der Anlage sollten Sie zudem auch außer der Reihe immer wieder überprüfen lassen. So können Sie Leckagen frühzeitig erkennen und den unkontrollierten Austritt von Methan verhindern.