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Risse im Beton – das können Sie tun

Lesezeit: 5 Minuten

Beton ist in Biogasanlagen hohen Belastungen ausgesetzt. An einem Beispiel erläutern wir, wie Risse im Behältern entstehen und wie Sie diese vermeiden.


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Armin Nürnberger zeigt auf das schachbrettartige Muster an der Fermenterwand: Sie ist übersät mit 0,3 mm breiten, senkrecht und waagerecht verlaufenden Rissen im Beton, die rund 50 mal 50 cm große Quadrate bilden. „Das Muster haben wir entdeckt, als wir das Dämmmaterial von der Wand genommen haben“, sagt der Landwirt aus Weihenzell bei Ansbach (Bayern).


Nürnberger hatte die Biogasanlage im Jahr 2012 gebaut. Schon zwei Jahre später, im Jahr 2014, zeigten sich Verfärbungen im Dämmmaterial. „Das war eindeutig darauf zurückzuführen, dass Fermenterinhalt ausgetreten war“, schildert der Landwirt. Das zuständige Landratsamt Ansbach prüfte sogar, ob der Fermenter stillgelegt werden müsste. „Aber die Flüssigkeit vertrocknete beim Herunterlaufen an der Wand, es kam zu keinem Schaden am Boden. Darum konnte der Landwirt den Fermenter weiter betreiben“, erklärt Jürgen Zeller, beim Landratsamt zuständig für Wasserwirtschaft. Dazu kam, dass Zeller schon bei anderen Fermentern unterschiedlicher Hersteller ähnliche Schäden beobachtet hatte.


Streit um Ursache:

Trotzdem war ein schnelles Handeln gefragt: Was hat die Risse verursacht? Wie lassen sie sich abdichten? Und wer kommt für den Schaden auf? Nürnberger und der Hersteller des Fermenters schoben sich gegenseitig die Schuld zu. Der Hersteller sieht die Ursache in einem zu schnellen Aufheizen des Behälters im Winter, das Spannungen im Beton verursacht haben könnte. Der Landwirt hätte sich wahrscheinlich nicht an die Betriebsanleitung gehalten. Darin ist eine Erhöhung der Temperatur im Fermenter um fünf Grad pro Tag vorgegeben, sagt ein Firmensprecher auf top agrar-Anfrage.


Nürnberger hält dagegen: „Wir haben zwar langsam aufgeheizt, darüber aber keinen Nachweis.“ Der Landwirt meint, dass es vielmehr Fehler beim Bau gegeben haben könnte. Der Behälterbauer hatte den Beton auf eine Wandhöhe von 6 m in einem Stück gegossen – nach Firmenangabe ein übliches und vielfach praktiziertes Verfahren. Da sich beide Parteien nicht einigen konnten, landete der Fall vor Gericht.


Gutachter findet Fehler:

Ein Gutachten sollte Klarheit bringen. Doch fehlende Unterlagen zur Statik erschwerten die Ursachenforschung. Dennoch zeigte sich:


  • Es gibt Ungereimtheiten bei der Statik. Die Behältergröße stimmt nicht mit den statischen Berechnungen überein, auch wurde die Statik für einen offenen Behälter berechnet, obwohl Nürnberger einen Fermenter mit Abdeckung bestellt hatte.
  • Der Füllstand ist mit 5,7 m rund 1 m höher als die Statik zulassen würde. Das erhöht den Druck auf den Behälter zusätzlich.
  • Die an der Behälterwand angebrachten Heizleitungen sind zu engmaschig und nicht gleichmäßig über die Wandfläche verteilt. Nur etwa die Hälfte der Wärme wird an das Substrat abgegeben, die andere Hälfte gelangt direkt in die Wand. Die Fermenterheizung hatte Nürnberger von einer anderen Firma anbringen lassen. Laut Gutachter hat die höhere Temperatur im unteren Behälterdrittel zu den Vertikalrissen geführt, weil sich die Behälterwand hier ausgedehnt hat. Der Temperaturunterschied zu den unbeheizten Wandbereichen darüber führte dagegen zu den Horizontalrissen. Die Überlagerung der Risse habe zu dem quadratischen Muster geführt, so der Gutachter.


Als Schadensursache sieht der Gutachter die falsche Dimensionierung des Betonbehälters in Kombination mit einer falschen Nutzung. Wesentliche Lasten seien nicht erfasst worden und der Betreiber bzw. die Firma, die den Behälter ausgebaut hat, hätten die Berechnungen zur Bauwerksdimensionierung zu wenig beachtet.


Daher empfahl der Gutachter, die Heizungen mit größerem Abstand zu der Wand zu montieren, damit die Wärme besser auf das Fermentersubstrat übertragen werden kann und sich die Wand weniger stark aufheizt.


Eine Montage der Heizungsrohre mit Abstand zur Wand lehnte Nürnberger ab. Denn dann hätten die Rohre aus Edelstahl sein müssen. „Auf den Rohren kann sich bei 70 °C Vorlauftemperatur allmählich eine Kruste bilden und die Heizleistung sinken“, befürchtet er. In dem Fall müsste der Behälter regelmäßig geleert und die Rohre freigekratzt werden, was zu teuren Betriebsausfällen führt. Auch hätte der Austausch der Heizung dazu geführt, dass viele Bohrlöcher in der Wand geblieben wären. Eine komplette Innenbeschichtung hätte 80000 € gekostet.


Eine andere Alternative wäre ein externer Wärmetauscher, bei dem aber ständig eine Pumpe arbeiten müsste. Das würde den Stromverbrauch erhöhen. Nürnberger entschied sich daher, zunächst den Behälter zu entleeren und die Heizungsfläche an der Wand zu verdoppeln. Daraufhin konnte er die Vorlauftemperatur in den Rohren von 70 auf 50 °C reduzieren und hat dennoch genügend Wärme zur Beheizung auf 40 °C zur Verfügung.


Risse abgedichtet:

Außerdem ließ er die Risse abdichten. Dabei wurde in die betroffenen Stellen von innen eine rissabdeckende Flüssigkeit durch Dübel („Packer“) eingebracht. Unterm Strich hat Nürnberger für die komplette Sanierung des Behälters über 200000 € investiert. Damit hat er das Vierfache von den ursprünglichen 50000 € Investitionskosten für den reinen Betonbehälter noch einmal aufgewendet.


Noch ist der Fall nicht abgeschlossen. Aber es dürfte auf einen gerichtlichen Vergleich hinaus laufen. Was Nürnberger anderen Berufskollegen rät:


  • Beim Aufheizen des Fermenters soll-te eine unabhängige, dritte Person dabei sein.
  • Ein Fachmann sollte die Statik prüfen, ob diese dem gewünschten Nutzungszweck entspricht.
  • Der Hersteller sollte alle Lastfälle in einem Kaufvertrag bestätigen wie z.B. Heizungsausführung und Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf, Rührwerke, Durchführungen, Dachkonstruktion, Füllstand usw.
  • Der Anlagenbetreiber sollte darauf achten, dass die Monteure beim Betonieren einen Rüttler sachgerecht einsetzen. Hinrich Neumann
  • Der Anlagenbetreiber sollte darauf achten, dass die Monteure beim Betonieren einen Rüttler sachgerecht einsetzen. Hinrich Neumann

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