Claus Bogenrieder von Züblin Umwelttechnik erklärt, warum Aktivkohlefilter aus Kunststoff kein Brandrisiko darstellen. Er erläutert die Vorteile der Technik.

Herr Bogenrieder, Sie kritisieren die Aussage von Mitbewerbern, nur Stahlfilter könnten die Auflagen der neuen TRAS 120 erfüllen. Warum?

Bogenrieder: Wir stellen seit über zehn Jahren Aktivkohlefilter aus Kunststoff her. Uns ist kein Fall bekannt, bei dem ein Filtergehäuse in Brand geraten wäre.

Welche Vorgaben in der TRAS 120 betreffen Aktivkohlefilter?

Bogenrieder: Nur ganz wenige. So sind bestimmte Absperrarmaturen oder ein Bypass vorgeschrieben, um den Filter bei Bedarf umgehen zu können. Das betrifft aber eher die Rohrleitungen als das Filtergehäuse. Es ist auch ein Missverständnis, dass ein Kunststoffbehälter eine Gefahr bedeutet. Die TRAS definiert das Gehäuse nicht als Brandlast, sondern nur die Aktivkohle selbst. Unsere Kunststoffbehälter sind also nicht davon betroffen. Wir halten die Technik weiterhin für sehr geeignet, weil die Behälter korrosionsbeständig sind, mit einer Wandstärke von rund 10 cm einem Druck von bis zu 200 mbar standhalten und dank ihrer Zweischaligkeit und dem Zylindermaterial auch ab Werk wärmegedämmt ausgeführt sind.

Wofür ist die Dämmung wichtig?

Bogenrieder: Sie verhindert, dass der Behälter auskühlt. Ansonsten könnte das im warmen Biogas enthaltene Wasser an der kalten Behälterwand kondensieren und die Kohle durchfeuchten.

Es ist ja bekannt, dass sich Aktivkohle selbst entzünden kann. Ist denn ausgeschlossen, dass das im Filter selbst geschieht?

Bogenrieder: Ja, denn nur beim Wechsel beziehungsweise beim Ausbau besteht die Gefahr. Die Aktivkohle nimmt in ihren Poren Schwefelwasserstoff auf. In den Poren sind bestimmte Chemikalien enthalten, mit denen die Aktivkohle dotiert ist. Diese reagieren mit dem Schwefelwasserstoff, der im Biogas enthalten ist. Es bildet sich elementarer Schwefel, der sich in den Poren ablagert. Dabei wird Wärme frei, aber nur im Bereich von ein bis drei Grad Unterschied. Die Filter selbst sind verschlossen, damit kein Biogas entweicht. Es kann also grundsätzlich kein Brand entstehen. Erst beim Wechsel der Kohle kann es in seltenen Fällen zur Selbstentzündung kommen, wenn die Aktivkohle noch nicht vollständig beladen ist. Dann führt der Sauerstoff in der Luft dazu, dass die chemischen Reaktionen wieder in Gang kommen und Wärme entsteht. Steigt die Temperatur in der Kohle stark an, können Big-Bags, in denen die Kohle lagert, oder Paletten in Brand geraten. Die Aktivkohle selbst brennt dagegen nicht.

Es gibt Hersteller, die Holz-Aktivkohle für brennbar halten, da sie eine Selbstentzündungstemperatur von 160 °C habe. Steinkohle sei weniger anfällig.

Bogenrieder: Wir verwenden seit über zehn Jahren verschiedene Aktivkohlen, meistens auf Basis von Holzkohle. Uns sind keine Fälle bekannt, bei denen die Aktivkohle in Brand geraten ist. Wenn, dann sind es die Lagerbehältnisse oder anderes. Wie gesagt, das tritt auch nur auf, wenn die Aktivkohle noch nicht vollständig beladen ist. Nach dem Ausbau des Materials empfehlen wir die Lagerung in einem Metallbehälter oder in mit PE-Inliner ausgestatteten Big-Bags, die luftundurchlässig sind. Dadurch kann die Reaktion, die zu der eventuellen Temperaturerhöhung führt, ausgeschlossen werden. Im Zweifelsfall sollte der Anlagenbetreiber die Temperatur überwachen.

Wie kann es dazu kommen, dass die Aktivkohle zu früh gewechselt wird?

Bogenrieder: Ein Wechsel steht immer dann an, wenn die Entschwefelungsleistung des Filters nachlässt, der Schwefelwasserstoffgehalt am Ausgang also ansteigt. Für die Entschwefelung ist ein geringer Teil Sauerstoff im Biogas nötig. Über die Sauerstoffzufuhr in den Fermenter zur Grobentschwefelung ist meistens schon genug Sauerstoff im Biogas enthalten. Fällt das Zuluftgebläse aber aus, kann es passieren, dass die Entschwefelungsleistung der Aktivkohle nachlässt, auch wenn noch nicht alle Poren beladen sind. Hierzu hilft es, wenn der Betreiber oder der Dienstleister, der die Kohle wechselt, Buch über das sonst übliche Wechselintervall führt und prüft, ob der Zeitraum deutlich unterschritten wird. Dann könnte es sein, dass die Aktivkohle aus irgendeinem Grund nicht vollständig beladen ist.

Welche Vorgaben gibt es in der TRAS 120 zur Aktivkohle, um die Brandgefahr zu minimieren?

Bogenrieder: Das Papier macht u.a. Vorgaben zur Inertisierung. Gemeint ist das Spülen des Filters vor dem Wechsel mit einem Inertgas wie Stickstoff, um ein explosionsfähiges Gemisch zu verhindern. Das könnte entstehen, wenn Biogas im Filter mit einer bestimmten Menge Sauerstoff in Berührung kommt. Das Spülen und Entsorgen betrifft Dienstleistungsunternehmen bzw. die Betreiber, wenn sie es selbst machen. Das Spülen wird nach unserem Verständnis zum Schutz vor Explosionen durchgeführt, und nicht, um eine Erwärmung der Aktivkohle auszuschließen.

Eine weitere technische Vorgabe ist die Überwachung von eventuellen Reaktionsprodukten wie Kohlenstoffmonoxid am Gasaustritt. Hierbei sind Hersteller von Gasanalysegeräten gefragt. Auch schreibt die TRAS 120 Brandschutzmaßnahmen für die Lagerung und eine sachgerechte Entsorgung vor.

hinrich.neumann@topagrar.com

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Im folgenden Beitrag stellen wir Ihnen Lösungen vor, mit denen die Hersteller von Filtern und Aktivkohlen auf die TRAS 120 reagieren. Weitere Lösungen finden Sie im Energiemagazin 3/2019.