Ab welcher Anlagengröße ist ein Gasanalysegerät sinnvoll?
Effenberger: Ein vollautomatischer Gasanalysator mit einer Messstelle kostet ca. 7 000 €. Eine Biogasanlage unter 150 kW, die mit gleichbleibenden Einsatzstoffen und viel Gülle betrieben wird, benötigt so ein Gerät in der Regel nicht.
Inwieweit kann der Anlagenbetreiber mit einer Gasanalyse die Effizienz der Biogasanlage verbessern?
Effenberger: Er kann anhand der Entwicklung des Methangehalts drohende Prozessstörungen rechtzeitig erkennen. Wenn man den Methangehalt und die produzierte Gasmenge kennt, lassen sich auch wichtige Kennzahlen wie Methanausbeute, Methanproduktivität und Methannutzungsgrad bestimmen. Anhand dieser und weiterer Kennzahlen kann der Betreiber abschätzen, was in der eigenen Biogasanlage zu verbessern ist. Auch ist ein Vergleich zu anderen Anlagen möglich. Voraussetzung dafür aber ist, dass die Messung durchgängig erfolgt und das Analysegerät regelmäßig kalibriert wird. Also mindestens einmal jährlich, besser halbjährlich.
Welche Gase sollten für eine aussagekräftige Gasanalyse gemessen werden?
Effenberger: Methan, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Sauerstoff.
Welche Rückschlüsse kann der Betreiber aus diesen Messwerten ziehen?
Effenberger: Der Methangehalt sagt etwas aus über die Stabilität des Gärprozesses. Starke Schwankungen oder Trends zeigen eine mögliche Destabilisierung des Gärprozesses an. Der Gehalt an Kohlendioxid dient zur groben Kontrolle der Plausibilität der Messwerte, da die Summe aus Methan- und Kohlendioxidgehalt bei Entschwefelung durch Lufteinblasen in etwa 95 % betragen sollte. Der Messwert für Schwefelwasserstoff sagt aus, wie gut die Entschwefelung durch Lufteinblasen funktioniert. Über den (Rest-)Sauerstoffgehalt im Biogas kann der Luft- bzw. Sauerstoffstrom für die biologische Entschwefelung geregelt werden.
Wie oft sollten diese Messwerte am Tag erfasst werden?
Effenberger: Mindestens einmal täglich, immer zur gleichen Zeit, d.h. im gleichen Betriebszustand der Biogasanlage.
Ersetzt eine Gasanalyse eine Laboruntersuchung des Fermenterinhalts?
Effenberger: Wenn eine regelmäßige Gasanalyse keine Auffälligkeiten zeigt, sind Laboruntersuchungen der Gärgemische nicht unbedingt erforderlich. Ich rate nur dazu, den FOS/TAC-Wert regelmäßig bestimmen zu lassen. Weitergehende Laboranalysen sollten erfolgen, sobald sich anhand der Gasanalyse eine Instabilität andeutet.
Inwieweit sollte ein Gasanalysegerät in die Anlagensteuerung integriert sein?
Effenberger: Dies hängt von der sonstigen Ausstattung der Anlage mit Mess-, Steuer- und Regelungstechnik ab. Empfehlenswert ist ein einfacher Regelkreis für die Entschwefelung durch Lufteinblasen.
Sind mobile Gasanalysegeräte eine Alternative zu fest installierten Systemen oder nur eine Ergänzung?
Effenberger: Wenn der Anlagenbetreiber die Mehrkosten für ein automatisches Gasanalysegerät scheut, kann er auch ein Handgerät benutzen. Allerdings sollte er – wenn er den oben beschriebenen Nutzen erzielen will – auch in diesem Fall täglich eine manuelle Gasanalyse durchführen und das Gerät regelmäßig kalibrieren.
Worauf sollte der Betreiber beim Kauf unbedingt achten?
Effenberger: Neben den Anschaffungskosten sollte er sich ein Bild von den zu erwartenden Betriebskosten machen. Dazu gehören Verbrauchsmaterial und Kalibrierungskosten. Auch die Konditionen für den Service am Gerät sollten geprüft werden.
Eine Alternative zu Geräten mit Gasentnahme durch eine Pumpe können Sensoren für die In-Line-Gasanalyse sein, mit denen einzelne Gasbestandteile direkt in der Gasleitung analysiert werden können.Hinrich Neumann
Dr. Mathias Effenberger, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Freising
