Baufachzeitung

25.06.2017

Entwässerung Baufachzeitung

Ausgegoren eingelagert - Bau und Betrieb von Siloanlagen

Im Kommen: neue wasserrechtliche Vorgaben für den Betrieb landwirtschaftlicher Fahrsilos. Bild: Mall

Für die wasserrechtlichen Belange beim Betrieb von Siloanlagen wird gerade der ordnungsrechtliche Rahmen neu verfasst. Betroffen sind landwirtschaftliche Betriebe und Biogasanlagen gleichermaßen. Am Markt gibt es bereits bauaufsichtlich zugelassene Produkte zur sicheren Einlagerung von Silagen im Sinn künftiger Anforderungen.

Silagesickersaft zählt zu den wassergefährdenden Flüssigkeiten. Ob dessen Herkunftsmaterial als Gärsubstrat in einer Biogasanlage bevorratet wird oder als Tierfutter im Fahrsilo eines Mastbetriebs, ist hinsichtlich des Wassergefärdungspotenzials unerheblich. Zwar werden beide Fälle in Zukunft getrennt beregelt, aber die technischen Anforderungen an die Entwässerung der betreffenden Lagerflächen sind identisch.

Ebenfalls betroffen: die Einlagerung der Gärsubstrate und Gärreste von Biogasanlagen. Bild: Mall

Regelwerk
In Umsetzung des § 19 g, Absatz 2 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) alter Fassung waren Gewässerschutzanforderungen für JGS-Anlagen – Anlagen zum Lagern und Abfüllen von Jauche, Gülle und Silagesickersäften – bislang auf Länderebene geregelt. Mit Inkrafttreten der WHG-Novelle im März 2010 hat jedoch der Bund die Regelkompetenz für JGS-Anlagen übernommen. Die Neufassung des WHG enthält nun in § 62, Absatz 1, Satz 3 die für JGS-Anlagen maßgeblichen Bestimmungen, und beim Bundesumweltministerium erfolgt momentan deren Umsetzung in eine "Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen" (AwSV). Auf untergesetzlicher Ebene erstellen Arbeitsgruppen der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA, Hennef) die "Technische Regel wassergefährdende Stoffe (TRwS) 792 – JGS-Anlagen" sowie die "TRwS 793 – Biogasanlagen". AwSV und beide TRwS liegen mit Stand Juli 2013 in weitgehend abgestimmten Entwürfen vor.

Nach Maßgabe des WHG müssen JGS-Anlagen so errichtet, betrieben und stillgelegt werden, dass Gewässer bestmöglich vor nachteiligen Veränderungen geschützt sind. Der bestmögliche Schutz gilt als gegeben, wenn wassergefährdende Stoffe nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik dicht umschlossen sind und wenn das Austreten aus einer Anlage zuverlässig und schnell erkannt werden kann. Dabei definiert die AwVS nicht Jauche, Gülle und Silagesickersaft allein als wassergefährdend, sondern generell auch das Silagegut selbst. Mit dieser Klassifizierung jeglicher eingelagerter Biomasse als wassergefährdend, fallen neben den landwirtschaftlichen Silos zwangsläufig auch Biogasanlagen mit ihren Lagerflächen und -behältern für Gärsubstrate und Gärreste unter die Beregelung.

Für betroffene Betriebe und die Hersteller entsprechender Anlagen wirkt derzeit verunsichernd, dass es nach aktuellem Stand der Verordnungsgebung noch unklar ist, ob der JGS-Bereich in Zukunft tatsächlich bundesrechtlich oder – wie bisher – durch Ländervorschriften beregelt sein wird. Zwar sind Unterschiede hinsichtlich der materiellen Anforderungen an JGS-Anlagen einerseits und Gärsubstratlager andererseits laut Verordnungsgeber weder so noch so zu erwarten. Aber der momentan quasi rechtlose Übergangszustand verhindert mangels belastbarer Normen die daran zu orientierende Zulassung der erforderlichen Anlagenkomponenten. Zwar ist die Technik für morgen heute schon verfügbar. Jedoch blockiert der Gesetzgeber mit seiner Zögerlichkeit deren Weg in eine regelkonforme Vermarktung und Anwendung.

Genial einfach: Je nach Bewirtschaftungsphase leitet ThermoDuo über den RW-Ablauf den Regen oder über den SW-Ablauf Sickersaft aus dem Silo. Bild: Mall

Anforderungen
In der praktischen Umsetzung entstehen bei der Entwässerung von Silageflächen unterschiedliche Aufgaben mit zyklischer Abfolge: Im Verlauf eines Betriebsjahres kann auf der gleichen Fläche zunächst Gärsaft anfallen. Er tritt bei Nasssilagen und unter hohem Press- oder Walzdruck während der Beschickungsphase auf. Silos, die abgearbeitet werden, geben dann Sickersaft ab, der entsteht, indem Regenwasser mit der Silage in Kontakt kommt und dadurch in hohem Maß organisch belastet wird. Ist ein Silo nach der Befüllung abgedeckt oder im späteren Jahresverlauf schließlich geräumt und gereinigt, läuft aus dem Silo sauberes Niederschlagswasser ab.

Gärsaft und Sickersaft sind wertvolle Nährstoff- und Energielieferanten und werden deshalb zur Düngung oder als Einsatzmaterial in Biogasanlagen verwendet. Hierzu müssen sie in gesonderten Behältern gesammelt werden. Da beide Flüssigkeiten als wassergefährdend gelten, ergeben sich für Beschaffenheit und Betrieb der Vorratsbehälter Anforderungen hinsichtlich der Standsicherheit, der Dichtigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegenüber Inhaltsstoffen wie beispielsweise Säuren. Ganz anders verhält es sich bei Niederschlagswasser, das nach der Reinigung und in den natürlichen Wasserkreislauf zurück geführt werden soll. Je nach örtlichen Gegebenheiten geschieht das durch Versickerung oder Einleitung in ein Gewässer.

Somit ergeben sich bei der Entwässerung von Silageflächen aus Sicht des Gewässerschutzes zwei Aufgaben, die im Sinn des Regelwerks zuverlässig zu lösen sind: Zum einen gilt es, organisch stark belastete Abläufe und Regenabläufe getrennt zu erfassen. Und zum anderen sind die belasteten Abläufe in geeigneter Weise zu behandeln oder in Behältern zu sammeln.

Ausgegoren eingelagert: Der Behälter ThermoSil speichert Sickersaft schon heute nach den Normen von morgen. Im Doppelpack mit einer Sedimentationsanlage ist die Siloentwässerung perfekt. Bild: Mall

Lösungen
Systembausteine, die schon heute den Anforderungen der kommenden Regelwerkarchitektur entsprechen, sind das Ablaufelement ThermoDuo sowie der Sickersaftbehälter ThermoSil des Herstellers Mall (Donaueschingen, www.mall.info). Beide Produkte sind vorgefertigte und geprüfte Bauteile, deren Einbau sich mittels genormter und werkseitig vorbereiteter Verbindungstechnik ausgesprochen einfach gestaltet. Für dauerhafte Dichtigkeit sorgt die rissüberbrückende Epoxidharzbeschichtung ThermoSave. Sie schützt die Betonbauteile vor chemischen Angriffen und ist vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt, Berlin) für die Verwendung in JGS-Anlagen zugelassen.

ThermoDuo löst die Ablaufsteuerung auf kluge und sichere Weise. Das Entwässerungselement verfügt über zwei Abläufe; einen für Regenwasser sowie einen für Gär- oder Sickersaft. Vor der Befüllung des Silos wird der Regenwasserablauf mit einem einfachen Stopfen wasserdicht verschlossen. Alle nun anfallenden Flüssigkeiten gelangen über den Schmutzwasserablauf in den Sickersaftbehälter. Sobald das Silo abgewirtschaftet und gereinigt ist, wird der Stopfen umgesetzt, sodass der Regenwasserablauf jetzt das gering belastete Niederschlagswasser erfasst und der dezentralen Behandlungsanlage zuführt. ThermoDuo wird als monolithisch gegossenes Betonelement gefertigt. Der Zulauf trägt eine Gitterrostabdeckung, die neben Gussstahl auch in GFK und Edelstahl erhältlich ist. Die beiden Abläufe sind mit dem Durchmesser DN 150 ausgeführt.

Den Stahlbetonbehälter ThermoSil hat Mall speziell zum Sammeln von Gär- und Sickersaft entwickelt. Wie ThermoDuo ist er ebegfalls fugenfrei gegossen und mit der bauaufsichtlich zugelassenen ThermoSave-Beschichtung ausgekleidet. In Verbindung mit seiner geprüften Typenstatik genügt er schon heute den Anforderungen, die morgen gelten werden. ThermoSil ist in unterschiedlichen Größenvarianten mit Volumina von 3,6 bis 19,0 m2 erhältlich. Rohreinführungen werden werkseitig mit dauerhaft dichten, elastischen und medienbeständigen Materialien vorbereitet, so weit die hierfür erforderlichen Daten vor der Auslieferung bekannt sind. Das gewährleistet einfachen und schnellen Einbau bei gleichzeitig sicherer Ausführung der Anschlüsse. Mit den Behälterdurchmessern 2,00 und 2,50 m ist ThermoSil sowohl mit konischer als auch mit flacher Abdeckung in LKW-befahrbarer Ausführung lieferbar; bei der Bauvariante mit 3,00 m Durchmesser können die flachen Abdeckplatten mit LKW, die Konen jedoch nur mit PKW befahren werden.

Das Schweinezuchtunternehmen Schulze König im münsterländischen Steinfurt hat 2011 seinen Betrieb um eine Biogasanlage erweitert. Dadurch ergab sich die Notwendigkeit, anfallenden Silagesickersaft im Rahmen der ordnungsrechtlichen Vorgaben umweltsicher aufzufangen und zu verwerten.

Die von Malls Werk in Nottuln (NRW) entworfene und in allen Anlagenkomponenten gelieferte Lösung bestand aus der Kombination eines Sickersaftbehälters ThermoSil mit einer Sedimentationsanlage vom Typ ViaSedi. ThermoSil sammelt die von gefüllten Silageflächen ablaufenden Sickersäfte, die dann zur energetischen Verwertung in den Nachgärer der Biogasanlage gepumpt werden. Regenwasserabflüsse aus geräumten Silos sowie auch von mitunter verschmutzten betriebseigenen Verkehrsflächen gelangen in die Sedimentationsanlage. Hier setzen sich mitgeführte Verunreinigungen ab, was die nachgeordnete Versickerungsmulde vor Verschmutzung schützt.

Anwendungsbeispiel

Nachrichten + Wissen

Versorgungs- + Bautechnik