Beschreibung des Standortes und seines Umfeldes
Der Betriebsbereich ist eine Anlage zur Erzeugung von weniger als 2,3 Mio Nm³ Biogas im Jahr. Das Biogas wird zum einen durch Ausnutzen der Kraft-Wärme Kopplung mittels BHKWs. zu Strom und Wärme umgewandelt.
Die Biogasanlage befinden sich planungsrechtlich im Sondergebiet S5 der Stadt Beeskow „Energiegewinnung aus Biomasse“.
Der Betriebsbereich liegt östlich von Beeskow bzw. südöstlich des Ortsteiles Oegeln und ist über die Bundesstraße 168 (246) und weiter über die Lindenstraße oder Dorfstraße zu erreichen.
In der unmittelbaren Nähe befindet sich keine angrenzende Bebauung und somit keine Nachbarbetriebe. Dies schließt einen „Domino-Effekt“ aus.
Eine weitere Biogasanlage liegt in ca. 300 m Entfernung. Auf einem ca. 230 m entfernten landwirtschaftlichen Betrieb (Geflügelmast) ist keine Betriebswohnung mehr vorhanden.

Anlagen und Verfahrensbeschreibung
Die Biogasanlage (Anlage I [NE]) werden mit nachwachsenden Rohstoffen (Mais-, Gras-, Getreidekorn, Zuckerrüben), Stroh und in geringen Teilen Hühnermist gefüttert. Die Silagen befinden sich auf einer Silofläche außerhalb des Betriebsgeländes der Biogasanlage.
Die Fermentation der Einsatzstoffe verläuft im mesophilen Bereich 38–42°C als zweistufige Vergärung des oben genannten Inputs zur Produktion von Biogas. Das erzeugte Biogas wird in den Gasspeicherdächern zwischengelagert und über eine Kondensatstrecke den BHKW's zugeführt. Die Entschwefelung des Biogases erfolgt mittels Lufteinblasung in die Behälter. Vor Eintritt in die Gasregelstrecke wird das Biogas über einen Aktivkohlefilter feinentschwefelt und durch eine Gaskühlung getrocknet.
Der anfallende Gärrest wird als Düngemittel landwirtschaftlich verwertet wird.

Die Anlagen bestehen aus den Betriebsbereich I (NE-StranG):
    • Einbringtechnik
    • Hydrolyse
    • 2x Fermenter mit Doppelmembrangasspeicherdach
    • 2x Gärrestlager mit Doppelmembrangasspeicherdächern
    • 2x Zündstrahl-BHKW (Fa. Maschinenbau Lorenz, Feuerungswärmeleistung je 656 kW;)
    • 1x Gasmotor-BHKW, Fa. Jenbacher, Feuerungswärmeleistung 2.132 kW
    • Öltank (25 m3) zur Rapsöllagerung für Zündstrahl-BHKW's
    • 2x Trafoanlagen
    • Notfackelanlage
    • Gasaufbereitung (Gaskühlung, Aktivkohlefilter)

Die Siloanlage gehört nicht zum Betriebsbereich gem. StörfallV, da keine nach Anhang I der 12. BImSchV definierten gefährlichen Stoffe gelagert bzw. vorhanden sind.

Zufuhr der festen Inputstoffe
Die Silagen und festen Inputstoffe werden in externen Fahrsilokammern zwischengelagert. Mittels geeignetem Trans-portfahrzeug werden die festen Inputstoffe aus der Fahrsiloanlage entnommen und bedarfsgerecht in die Einbring- technik 1 – 2 gegeben. Von hier aus werden die Festsubstrate mittels Pumpe in die Hydrolyse gefördert. Um zu verhindern, dass die Hydrolyse überfüllt wird, ist ein Überfüllschutz installiert, welcher bei Ansprechen alle Förderpumpen sofort abschaltet.

Hydrolyse
In der Hydrolyse werden Wasser, Feststoffe und Rezirkulat zusammengeführt und für die anschließende Fütterung des jeweiligen Fermenters aufbereitet. Das Substratgemisch wird mit Hilfe eines Rührwerks homogenisiert, wobei Rührbeginn und Intervall in der Anlagensteuerung/Systemvisualisierung vorgegeben werden können. Nach Beendigung des Rührvorgangs wird das Substratgemisch über eine Exzenterschneckenpumpe in den jeweiligen Fermenter gepumpt. Alle Pumpen besitzen einen Druckwächter mit 2 Schaltpunkten, die bei Überdruck bzw. nicht Erreichen des Mindestdrucks den Vorgang abbrechen und eine Alarmmeldung absetzen.

Fermentation
In den Fermentern läuft die erste Phase der Vergärung im mesophilen Temperaturbereich (38°C) ab. Die eingebrachten Einsatzstoffe werden von Tauchrührwerken permanent durchmischt und homogenisiert. Mit dem Doppelmembran-Tragluftdach wird das entstehende Biogas gesammelt. Die vorvergorenen und zersetzten Stoffe werden durch die tägliche Zugabe von Frischmaterial verdrängt und gelangen über einen Überlauf in die Gärrestspeicher. Eine Überfüllung wird durch Überfüllsicherungen verhindert, die bei maximalem Füllstand der Fermenter die Fütterung
abschalten. Die Temperatur des Gärsubstrates wird mittels Temperaturfühler gemessen und über eine Heizungsregelung konstant gehalten.

Gärrestspeicherung
Auf der Biogasanlage sind gasdichte Gärrestlager aus Stahlbeton für den Gärrest vorhanden. Die Gärrestlagerbehälter sind jeweils mit einem Doppelmembran-Tragluftdach versehen. Diese Abdeckung besteht aus einer integrierten Gasblase und einem fest installierten witterungs- und UV-beständigen Dach aus gewebeverstärktem PVC (Tragluftdach).
Der Druck wird kontinuierlich von Gasdruckmessgeräten ermittelt. Eine mechanische Überdruck-/Unterdrucksicherung für den Gasspeicher ist ebenfalls vorhanden. Alarme bei Über- und Unterfüllung werden auf der Visualisierung angezeigt und an das Bereitschaftstelefon weitergeleitet.

Gärrestentnahme
Die Entnahme der Gärreste erfolgt über eine zentrale Gärrestentnahmestation am Gärrestlager. Die Gärrestlager sind dazu miteinander verbunden. Die Entnahmestation ist als Betonplatte mit einem Gefälle hin zu einem abflusslosen Schacht ausgeführt, aus dem Leckagemengen nach der Gärrestentnahme abgesaugt werden können.

Entschwefelung
Die zugeführte Luftmenge wird abhängig vom Schwefelwasserstoffgehalt eingestellt. Bei steigenden Schwefelwasserstoffgehalten wird die Luftzufuhr erhöht, bei sinkenden wird sie reduziert. Der Sauerstoffgehalt im Biogas wird gemessen und angezeigt.
Es sollte immer ein Sauerstoffgehalt von min. 0,1 Vol.-% und max. 0,8 Vol.-% vorhanden sein. Auf keinen Fall darf der Sauerstoffgehalt 6 Vol.-% übersteigen. Dann herrscht Explosionsgefahr.
Der Verdichter wird dann automatisch abgeschaltet. Bei der biologischen Entschwefelung wird Schwefelwasserstoff durch Bakterien unter Sauerstoff zu Sulfat oxidiert und anschließend zu elementarem Schwefel reduziert. Für die Bakterien ist ein geringer Sauerstoffgehalt (< 1 Vol.-%) in der Regel ausreichend. Die Bakterien besiedeln die Oberfläche im Gasraum des Fermenters.
Als Oberfläche dient eine dünne Schwimmschicht auf der Faulsuspension. Über die Schwimmschicht werden die Bakterien mit Feuchtigkeit und Nährstoffen versorgt. Auf den Oberflächen im Fermenter, insbesondere der Schwimmschicht lagert sich elementarer Schwefel ab, erkennbar als weiß-gelber Belag. Der entstandene elementare Schwefel wird sukzessive mit dem Gärsubstrat aus dem Faulraum ausgetragen und reichert sich nicht im Fermenter an.

Gasleitung
Die Gasleitungssysteme beinhalten die Gasrohre oberirdisch sowie unterirdisch, die Überdruck/Unterdrucksicherung und den Kondensatschacht. Die Gasleitungen sind mit Gefälle zu dem Kondensatschacht verlegt. Als Material wird PE, Edelstahl verwendet. Die Gasleitungen sind verschweißt oder verklebt.
Oberirdische Gasleitungen werden durch Halterungen fixiert. Der Kondensatschacht ist der tiefste Punkt des Gasleitungssystems.

Kondensatstrecke
Das Biogas aus dem Fermenter ist warm und wasserdampfgesättigt. Um es technisch schadlos verwerten zu können und dessen optimale Verbrennungseigenschaften zu gewährleisten, muss es getrocknet werden. So bewirkt die Gasführung durch erdverlegte Leitungen zur Sammelleitung bereits eine Herabsetzung der Gastemperatur, wodurch ein Teil der Feuchtigkeit auskondensiert. Zusätzlich wird das Biogas vor der Verwertung in den BHKW`s mittels Rohrbündelwärmeübertrager weiter heruntergekühlt und getrocknet. Das sich ansammelnde Kondensat wird über ein Freigefälle zu Kondensatschächten geleitet. Ein unkontrolliertes Entweichen von Gas wird durch eine Wasservorlage verhindert. Das Kondensat wird über eine im Schacht befindliche Tauchmotorpumpe füllstandsgeregelt dem zugehörigen Gärrestspeicher zu geführt. Bei Über- oder Unterschreiten eines definierten Füllstandniveaus wird ein automatischer Not-Aus ausgelöst und eine Alarmmeldung abgesetzt.

Gaskühlung
Die Trocknung des Biogases erfolgt im Kondensationsverfahren durch Gaskühlung. Der Kondensatablass erfolgt automatisch.

Gasanalyse
Über ein Gasanalysegerät wird die Gasqualität des Biogases überwacht. Analysiert werden der Methangehalt, der Schwefelwasserstoffgehalt und der Sauerstoffgehalt.

Biogasnotfackel (stationär)
Bei maximaler Füttermenge und optimalen Einsatzstoffqualitäten wird etwas weniger Biogas erzeugt als die BHKW`s bei Volllast verstromen kann. Erfahrungsgemäß zeigt sich aber, dass die Gasproduktion erheblichen Schwankungen unterliegt, die zum einen durch den Einsatzstoff selbst und zum anderen durch die Beschickung der Anlage beeinflusst wird. Somit wird mehr Gas verarbeitet als produziert, d.h. der Gaspuffer ist im Regelbetrieb nicht vollständig gefüllt.
Bei einem eventuellen Ausfall einer der BHKW`s steht noch ausreichend Pufferkapazität der Gasspeicher zu Verfügung. Sollten diese voll sein, wird automatisch die stationäre Biogasnotfackel in Betrieb gesetzt und überschüssiges Biogas verbrannt. Erst bei gleichzeitigem Ausfall der Biogasnotfackel und den BHKW`s wird die oben genannte Überdrucksicherung nach oben beschriebenem Prinzip zum Einsatz kommen.
Die Gasfackel ist mit einem Sicherheitsabstand von mindestens 5,0 m zu anderen Bauwerken errichtet. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Gebläsebrenner. Dem Brenner sind eine bauartzugelassene Flammenrückschlagsicherung und Gasregelstrecke gemäß DVGW vorgeschaltet.

Steuerung
Die komplette elektrische Steuerung der Biogasanlage erfolgt mit einer SPS-programmierten Anlagensteuerung. Die SPS Steuerung als Anlagensteuerung ist auch unabhängig im reinen Handbetrieb zu führen. Die Steuerung ermöglicht das Zu- und Abschalten von einzelnen Anlagenkomponenten, den Fermentern und Substratlagern, wie z.B. Rührwerke, Heizung, Pumpen sowie elektrisch-pneumatisch gesteuerte Schieber und bietet somit die Möglichkeit in den Prozess einzugreifen.
Mit Hilfe von analogen und digitalen Messwertgebern und Sensoren werden betriebsrelevante Parameter wie Füllstand, Fütterungsmeng, Temperaturverläufe, Durchflussmengen und Druckzustände aufgenommen. Am Display können die Parameter und Zustände eingegeben, abgelesen, überprüft und Vorgaben geändert werden. Treten Störungen bei einzelnen Anlagenteilen auf, werden Störmeldungen generiert, die redundant über das Mobilfunknetz abgesetzt werden.

BHKW
Die Abgase der BHKW`s werden über jeweils über ein Kamin 10 m über Grund abgeleitet. Die Abgasstrecke sind mit einem Abgaswärmetauscher und Abgasschalldämpfer ausgerüstet.
Die BHKW`s sind in separaten Container aufgestellt, dessen Decken und Wände feuerbeständig und dessen Türen zu benachbarten Räumen mindestens feuerhemmend ausgeführt sind. Unterhalb des Motorblocks ist eine Ölauffangwanne verbaut, dessen Volumen im Bedarfsfall die gesamte Motorölmenge fassen kann.
Zur Schmierölversorgung sind zwei Vorratsbehälter (Frischöl / Altöl) von je 1.000 l Inhalt aufgestellt. Die Gaszufuhr kann im Notfall über den Hauptabsperrschieber von außen abgestellt werden. Zudem befindet sich außen am BHKW`s jeweils ein Not-Aus-Schalter. Die BHKW-Räume sind jeweils mit einer Raumluftüberwachung und einem Brandmelder ausgestattet.

Notkühler
Die Abwärme der BHKW`s wird u.a. zur Beheizung der Biogasanlage ausgekoppelt. Sollte keine Wärmeabnahme stattfinden, kann die Wärme über die Notkühler abgeführt werden.

Trafostation
Der Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist.

Einordnung der Biogasanlagen nach Störfallverordnung
Die Biogasanlage ist als ein Betriebsbereich im Sinne des § 3 Abs. 5a Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) zu betrachten. Diese Einstufung ergibt sich aus der Lagerung entsprechender Mengen des Stoffes Biogas und dessen Einstufung in Nr. 1.2.2 „Entzündbare Gase“ der Stoffliste aus Anhang I der 12. BImSchV (siehe Pkt. 3.2).
Auf Grund der maximal vorhandenen Menge an Biogas, unterliegt die betroffene Anlage den Pflichten der StörfallV. Bestandteil dieser Pflichten ist u. a. die Ausarbeitung eines Konzeptes zur Verhinderung von Störfällen (§8) StörfallV, sowie dessen Aktualisierung hinsichtlich der Umsetzung bzw. der Anpassung bei einer Anlagenänderung durch den Betreiber. Zur Umsetzung dieser Anforderung wurde unter Beachtung folgender Unterlagen erstellt:
    • 12. BImSchV
    • „Leitfaden zum Konzept zur Verhinderung von Störfällen und zum Sicherheitsmanagement“, Kommission für     Anlagensicherheit beim Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit KAS-19, Stand Nov. 18
    • Bericht, „Richtwerte für sicherheitsrelevante Anlagenteile (SRA) und sicherheitsrelevante Teile eines Betriebsbereiches (SRB)“, KAS-1, Stand Juni 2015.

Verantwortlichkeiten, Aufgaben, Kompetenzen
Management und Arbeitserledigung sind zwischen dem Geschäftsführer (GF), Projektleiter (PL) und dem Betriebsleiter (BL) aufgeteilt.
Die Verantwortungsbereiche sind im Wesentlichen folgendermaßen verteilt:
Anlagenbetreuung mit Erledigung der operativen Arbeiten: BL, MA Kaufmännische Angelegenheiten, Öffentlichkeitsarbeit: GF, PL, teilweise BL
Die Abstimmung von Entscheidungen (kurzfristige Entscheidungen ohne großen monetären Aufwand) erfolgt weitgehend nach telefonischer Absprache zwischen PL und BL.
Größere bzw. langfristige Entscheidungen werden von der Gesellschafterversammlung getroffen. Der GF übernimmt in Zusammenarbeit mit dem PL die kaufmännischen Tätigkeiten, Beauftragung von Fremdfirmen: PL in Zusammenarbeit mit BL, der BL beaufsichtigt die Fremdfirmen.
Bei der Weiterentwicklung sind die Gesellschafter der GmbH & Co.KG und verantwortliche Mitarbeiter an der Diskussion beteiligt.
Verantwortlicher für die Durchführung des Sicherheitsmanagementsystem (SMS): GF
Umsetzung des Sicherheitsmanagementsystems (SMS) nach StörfallVO
Die Umsetzung soll zukünftig analog des PDCA - Zyklus erfolgen.
    Plan -    Problemauswahl & Planung der Verbesserungsmaßnahmen
                  Grundsätze & Gesamtziele (Verantwortlichkeit, Dokumentation etc.)
    Do -      Konkrete Umsetzung geplanter Maßnahmen
                  Sicherer Betrieb & sichere Durchführung von Änderungen
    Check- Zielkontrolle & Bewertung gewonnener Ergebnisse
                 Überwachung, Überprüfung, Bewertung (Betrieb & SMS)
    Act-      Verbesserung oder Standardisierung umgesetzter Maßnahmen
                  Korrektur - & Folgemaßnahmen, Aktualisierung

Gefahrenabwehrmaßnahmen

Vorgehen bei Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes
Im Alarm & Gefahrenabwehrplan sind detaillierte Regelungen und Anweisungen zu Verhaltensweisen und Meldungen beschrieben. Der AGAP und die dazugehörigen Anweisungen werden durch den PL regelmäßig kontrolliert. Bei der Überprüfung werden Veränderungen im betreffenden Betriebsbereich und neue Erkenntnisse über die Notfallbehandlung berücksichtigt. Im Falle des Stromausfalls als schwerwiegende extern verursachte Störung beschreibt die Betriebsanleitung Stromausfall die notwendigen Maßnahmen.

Allgemeines zum Verhalten bei Notfällen
In der Biogasanlage wird hochentzündliches Biogas produziert und gelagert, von dem auf Grund seiner Eigenschaften erhebliche Gefahren für den Betrieb und das Personal, die Umwelt, und die Nachbarschaft ausgehen könnten. Dies gilt insbesondere, wenn es zu Notfällen im Betrieb wie Unfällen, Leckagen oder Bränden kommt.

Deshalb ist es wichtig, immer
    • mit größter Sorgfalt und Umsicht zu handeln
    • die Arbeitsanweisungen zu beachten, zum anderen
    • im Falle einer Störung schnell und überlegt geeignete Maßnahmen einzuleiten

Generell ist das richtige Verhalten
    • Schaden zu erkennen und zu melden (intern und extern)
    • Bereich räumen / absperren / andere warnen
    • Schadensausmaß und -risiko feststellen und Maßnahmen zur Schadensbegrenzung, soweit gefahrlos möglich, ein leiten.

Wer informiert werden sollte, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, hängt sowohl von der Art des Notfalls, dem Umfang der Störung und ggf. dem ausgetretenen Stoff ab.
Um bei vorliegenden Notfällen nach Erkennung und Alarmierung / Meldung schnell und fachgerecht reagieren zu können sind auf dem Betriebsgelände eine Notfallausrüstungen (Ölbindemittel, Erste-Hilfe-Koffer, Gaswarngerät und Feuerlöscher) vorhanden, die jederzeit zugänglich sind.

Sofort nach dem Eintreffen der Rettungs- bzw. Einsatzkräfte werden diese unverzüglich eingewiesen.
Der AGAP weißt den Ablauf zu folgenden Notfällen aus:
    • Brandfall
    • Explosionen
    • Gasleckagen
    • Austritt von wassergefährdenden Stoffe
    • Unfall mit Personenschaden
    • Stromausfall

Nach einem Notfall werden alle Instrumente und Maßnahmen der Gefahrenabwehr (hierzu gehört auch die systematische Analyse der Gefahren) auf ihre Wirksamkeit und Durchführbarkeit hin kontrolliert.