Brand Biogasanlage

Im Kreis Schleswig-Flensburg hat sich in den letzten Jahren ein dichtes Netz an Biogas-Anlagen gebildet. Im Ausrückebereich der FF Meyn befinden sich zwei solcher Anlagen. Eine weitere Anlage ist in Planung und für eine bestehende ist der Antrag auf Erweiterung auf die doppelte Grösse gestellt.
Der Landkreis Schleswig-Flensburg hat ca. 200.000 Einwohner auf einer Fläche von 2071 km/2. 204 Freiwillige Feuerwehren, 1 Löschzug Gefahrgut, 2 Bundeswehrfeuerwehren und 1 Werkfeuerwehr mit ca. 7000 Mitgliedern sorgen für die Gefahrenabwehr im Landkreis.

Das Amt Schafflund, dem die Gemeinde Meyn angehört, setzt sich aus 16 Freiwilligen Feuerwehren zusam-men, die in vier Einsatzbereiche (Löschzüge) aufgeteilt sind. Bei definierten Schadensereignissen erfolgt immer die gleichzeitige Alarmierung von jeweils bis zu vier Freiwilligen Feuerwehren eines Einsatzbereiches.

Die Biogasanlagen für nachwachsende Rohstoffe (NawRo)- und Gülle-Vergärung bestehen aus Fermenter, Nachgärer und Gärrestlager sowie einem Maschinenhaus bzw. Blockheizkraftwerk und einer Notfackel. Beim Einsatz eines Diesel-Gasmotors ist auch ein Kraftstofftank vorhanden.
In einer dem Prozess angepassten Menge wird täglich Gülle in mehreren Chargen mithilfe einer Gülle-Pumpe zugeführt. Die nachwachsenden Rohstoffe werden in einem Silo gelagert und täglich einmal in den Feststoffdosierer gefüllt. Vom Feststoffdosierer wird der Fermenter mehrmals täglich in festgelegten Chargen automatisch mit Feststoffen beschickt. Dieselbe Menge Substrat, die in den Fermenter gefüllt wird, läuft über den freien Überlauf vom Fermenter in den Nachgärer. Dieser dient zur Erhöhung der Energieausbeute aus dem Gärsubstrat.
Das im Fermenter und Nachgärer produzierte Biogas wird über dem jeweiligen Behälter in einem so genannten Doppelmembran-Gasspeicher sicher zwischengelagert. Der Doppelmembran-Gasspeicher, auch Tragluftdach genannt, besteht aus einer inneren PVC-Gasspeichermembran, welche durch eine äußere, wetterfeste PVC-Bahn vor Wind und Wetter geschützt wird. Mittels eines Stützluftgebläses wird das Tragluftdach ständig in Form gehalten, so dass das Dach gegen Sturm und Schneelasten weitgehend unempfindlich ist.

Über ein Rohrleitungssystem aus PEHD-Rohren gelangt das Biogas über einen Kondensatabscheider zu einem Verbrennungsmotor der einen Generator antreibt.

Hinsichtlich der auftretenden Gase bei Biogasanlagen sind insbesondere Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3), Schwefelwasserstoff (H2S) und Wasserstoff (H2) zu beachten. Auf die besondere Problematik in Hinsicht auf das unterschiedliche Dichteverhältnis bei ungleichen Temperaturen und das Zusammenspiel von Sauerstoffverringerung, möchte ich nur kurz hinweisen.

Die Bewertung von Schadstoffkonzentrationen im Feuerwehreinsatz sind gem. vdbf-Richtlinien 10/01, 10/03 und 10/05, Teil 1 -.3 sowie FwDV 500 durchzuführen.

Bei dem Einsatzobjekt handelt es sich um eine in 2006 errichtete Biogas-Anlage, die als NawRo-Anlage aus- geführt wurde. Die Anlage besteht aus einem Maschinenhaus mit zwei Dieselgasmotoren mit Generatoren, einem Pumpenraum und einer Schaltwarte. Im Eingangsbereich des Pumpenraumes ist auch der Feuer-wehreinsatzplan gelagert. Neben dem Maschinenhaus ist ein 20000 ltr. fassender Dieseltank oberirdisch installiert. Die Fermenter haben einen Durchmesser von  18,00 mtr und der Nachgärbehälter 23,00 mtr. und eine Höhe von 5,50 mtr. Die Absperrventile der Gasleitung sind über eine Galerie zwischen den beiden Behältern erreichbar. Die Notfackel dient dem Abfackeln der Gase bei der Wartung der Motoren. Die Spannungsversorgung erfolgt von der Hauptschalttafel aus, die im Schaltraum des Maschinenhauses installiert ist. 
Die Anlage wurde ca. 1,5 km südlich von der Gemeinde Meyn errichtet. Der nächstgelegene Hydrant befindet sich ca. 300 mtr. in südlicher Richtung.
Die Biogas-Anlage ist eine Ergänzung zum bestehenden Milchvieh-Betrieb mit zwei Stallungen und Maschinenhalle.

Am Sonntag dem 3.Mai 2009 um 17:30 Uhr kam es zu einer Durchzündung der Gasblase an der Biogas-Anlage.
Das Wetter am Einsatztag war Bedeckt mit leichtem Wind aus Nordnordwest bei ca. 12º C, der Wind drehte im Verlauf des Einsatzes auf Nordwest.
Die Leitstelle Schleswig löste um 17:32 Uhr mit dem Einsatzstichwort: F2 Brand Biogas-Anlage für die FF Meyn, FF Schafflund und den Amtswehrführer Alarm aus. Durch die Leitstelle wurde gem. AAO  um 17:33 Uhr auch die Messkomponente des Löschzugs Gefahrgut des Kreises Schleswig-Flensburg alarmiert. Noch auf der Anfahrt ließ der Einsatzleiter der FF Meyn eine weitere Freiwillige Feuerwehr alarmieren, um eine ausreichend Anzahl von Atemschutzeinsatzkräften zur Verfügung zu haben.

Um 17:38 Uhr erreichte die FF Meyn das Betriebsgelände, gemäß Feuerwehr-Einsatzplan war ein Halt im Bereich der Einfahrt auf das Gelände festgelegt worden, entsprechend der GAMS Regel mit einem Abstand von 50 Metern zum Schadensobjekt.  

Bei dem Einbiegen auf die Einfahrt konnte der Einsatzleiter folgende  Feststellungen machen:

1. Der Betreiber der Anlage stand auf Höhe des Maschinenhauses mit einem Abstand von ca. 12 mtr zum brennenden Fermenter.
2. Die aufsteigende, weißliche  Rauchsäule trieb in südöstliche Richtung.
3. Auf dem Fermenter und aus dem Bereich der Behälterisolierung waren offene Flammen sichtbar.

Es konnte davon ausgegangen werden, dass die austretenden Gase in südwestliche Richtung davon- getragen wurden. Auf Grundlage dieser Beobachtungen wurde der Aufstellungsort für das TSF/W nördlich des Fermenters auf einem Feldweg gewählt.

Nach der Kontaktaufnahme mit dem Betreiber ergab sich folgendes Lagebild:

1. Verletzte? Es waren keine Personen durch die Durchzündung zu Schaden gekommen.
2. Es befanden sich keine Betriebsangehörigen mehr in unmittelbarer Nähe der Anlage.
3. Die Bohlenlage und Teile der Folien auf dem Fermenter brannten.
4. Es waren Flammen aus dem Bereich der B1 klassifizierten Isolierung des Behälters hinter der Trapezblechverkleidung erkennbar.
5. In Trapezblechöffnungen waren Flammen sichtbar und Rohrhalter der außen angebrachten Rohre brannten.
6. Die Anlage war über den Notaustaster gestoppt worden.
7. Die Gasventile zwischen Fermenter dem Nachgärbehälter und dem Maschinenhaus waren noch offen.

Als erste Maßnahme wurde der Angriffstrupp der FF Meyn mit dem Schließen der Gasventile beauftragt. Zur Einweisung wurden die im Feuerwehr-Einsatzplan hinterlegten Fotos genutzt. Der Wassertrupp erhielt den Auftrag einen Schwerschaumangriff vorzubereiten. Zu diesem Zeitpunkt traf ein Fachberater des LZG an der Einsatzstelle ein. In einer kurzen Lageabstimmung zwischen dem Einsatzleiter und dem Fachberater wurden die  eingeleiteten und die weiteren  Maßnahmen besprochen.
Der zurück kommende Angriffstrupp der FF Meyn erhielt den Auftrag von der Galerie aus, einen Schwerschaumangriff auf die Fermenteroberfläche durch zu führen. Hierbei stellte sich heraus, dass der Angriffstrupp von dieser Position aus die Fermenteroberfläche nicht einsehen konnte und dieser Angriff somit blind geführt werden musste. Erst mit Eintreffen der FF Schafflund und dem Einsatz der vierteiligen Steckleiter konnte dieser Mangel behoben werden. Die FF Meyn verfügte zu diesem Zeitpunkt nur über eine zweiteilige Steckleiter.
Als erstes nachrückendes Fahrzeug traf der TSF/GW der FF Schafflund um 17:44 Uhr an der Einsatzstelle ein. Der Fahrzeugführer erhielt den Auftrag, die  vierteiligen Steckleiter sowie die Schaumausstattung bereit zu stellen und anschließend die Löschwasserversorgung vom Hydranten aus aufzubauen. Aus diesem Fahrzeug wurden vier Proteinschaummittelkanister bereitgestellt. Die Einsatzleitung entschied sich für den Einsatz des Proteinschaummittels, weil davon ausgegangen werden konnte, dass sich dieses biologisch besser mit der Gärmasse verträgt.

Das HLF 10/16 der FF Schafflund traf ca.  17:53 Uhr an der Einsatzstelle ein. Der Angriffstrupp des HLF 10/16 erhielt den Auftrag, den Brand im Bereich der Isolierung über die Steckleiter mit einem Hohlstrahlrohr zu löschen.

Mit der Wärmebildkamera der FF Meyn konnten Brandherde hinter der Trapezblechverkleidung festgestellt werden.

Das TSF der FF Kleinwiehe traf um 17.53 Uhr an der Einsatzstelle ein und erhielt den Auftrag die FF Schafflund beim Aufbau der Löschwasserversorgung zu unterstützen, den Angriffstrupp zur Atemschutz-Sammelstelle zu entsenden und die Verkehrssicherung auf der L 14 sicherzustellen. Auf der am Betriebsgelände vorbei führenden L 14 wurde ein Bereitstellungsraum gebildet, hierzu wurde die L 14 voll gesperrt. Um 17:55 Uhr waren alle zu Verfügung stehenden Atemschutzgeräte im Einsatz.
Um 17:50 Uhr traf der ELW 1 des LZG FL-SL und um 18:10 Uhr der ELW 2 und der GW-Mess ein.
Zu diesem Zeitpunkt waren die Flammen zum größten Teil gelöscht. Bis zu diesem Zeitpunkt wurden die aus der Gärmasse aufsteigenden Gase durch den Brand abgefackelt. Es musste nun mit einer verstärkten Ausbreitung der Gasse gerechtet werden.
Alle im Nahbereich des Fermenters durchzuführenden Tätigkeiten konnten nur unter umluftunabhängigen Atemschutz durchgeführt werden.

Hierfür mussten weitere Frewillige Feuerwehren und der Wechsellader Atemschutz des Kreisfeuerwehr-zentrale nachalarmiert werden.

Dies führte um 18:21 Uhr zu der Entscheidung, 4 weitere Wehren mit dem Einsatzstichwort „Atemschutz“ und den Wechsellader Atemschutz/Schlauch der feuerwehrtechnischen Zentrale des Kreises SL-FL zu alarmieren. Diese Wehren trafen dann in kurzer Folge an der Einsatzstelle ein, die Atemschutzträger- und geräte wurden an der Atemschutz-Sammelstelle gesammelt und bereitgestellt.

Der hier geschilderte Einsatz war der erste dieser Art im Kreis Schleswig-Flensburg. Nach Eintreffen des ELW 2 und GW-Mess wurde die weitere Vorgehensweise abgestimmt und folgende Messbereiche fest gelegt:

• Fermenterrand,
• 3 mtr Radius um den offenen Fermenter

Die Zusammenarbeit mit dem Löschzug Gefahrgut verlief reibungslos. Auch ein Ergebnis der Organisationsform des Löschzug-Gefahrgut, der seine Angehörigen aus den Freiwilligen Feuerwehren des Kreises bezieht, somit sind auch die Arbeits- und Einsatzabläufe der örtlichen Feuerwehren bekannt. Für die Messungen wurden Atemschutzgeräteträger des LZG und der örtlichen Wehren eingesetzt. Am Behälterrand wurden folgende Werte gemessen:

Im 3 mtr Radius um den offenen Fermenter ergaben sich folgende Werte: (ETW = Einsatztoleranzwert)

• Methan (CH4)-Wert im EX-Bereich
• 134 ppm Ammoniak (ETW 110 ppm)
• 11 ppm Schwefelwasserstoff (ETW 20 ppm)

Durch die Leitstelle wurde auch ein Vertreter der Bau- und Umweltverwaltung des Kreises Schleswig-Flensburg alarmiert, der ca. 18:50 Uhr an der Einsatzstelle eintraf.
Die Einbindung und die Zusammenarbeit mit den Kameraden aus dem Löschzug Gefahrgut kombiniert mit den Einsatzkräften der örtlichen Feuerwehren war produktiv und hat reibungslos funktioniert. 
Ab 20:10 Uhr wurden die einzelnen Feuerwehren aus dem Einsatz entlassen. Zuvor waren bei einer abschließenden Kontrolle mit Wärmebildkameras keine Glutnester mehr festgestellt worden.

Um 18:45 Uhr machte der Betreiber die Einsatzleitung darauf aufmerksam, dass durch den Stillstand der Rührwerke ein kritischer Zustand in dem Fermenter und dem Nachgärer entstehen würde.

Die Ursache für den Gärmassenaustritt hängt mit der Betätigung des Notaustasters zusammen. Das Notaus führt zur Abschaltung der Spannungsversorgung aller elektrischen Betriebsmittel.

• Dies hat den Stillstand der Rührwerke zur Folge.
• Ohne Einsatz der Rührwerke erfolgt kein Aufstieg der Gase innerhalb der sehr trägen Gärmasse.
• Nach ca. 1,5 Std. wird die Gärmasse durch die in ihr gebundenen Gase angehoben und drückt über den Fermenterrand.
• Die Betätigung des Notaustasters führt auch zum Ausfall der Druckluftversorgung. Die Gasblase und die äußeren Schutzfolie werden durch einen Dichtungsschlauch in einer Nut gehalten und abgedichtet. Sinkt der Haltedruck der Spannvorrichtung werden die Folien durch das Anheben der Gärmasse aus der Nut gehoben und es kommt zu einem Gärmassenaustritt und zum Entweichen von Gas aus der Gasblase.

In Abstimmung mit dem Betreiber wurde ein selektives Anfahren der Anlage abgesprochen. Hierzu sollten:

• die Gasventile des zweiten Fermenters und des Nachgärbehälters zum Maschinenhaus hin geöffnet werden
• der Motor wieder angefahren werden um den Gasdruck in den Gasblasen zu minimieren,
• die Rührwerke für die Behälter und der Kompressor für die Druckluftversorgung wieder in Betrieb genommen werden.

Hierfür wurde ein Atemschutztrupp ausgerüstet und eingewiesen. Noch während der Einweisung kam es dann zum Austritt von Gärmasse aus dem zweiten Fermenter. Gleichzeitig befand sich ein Messtrupp zwischen den beiden Behältern. Bis zur Klärung der Lage wurden alle Einsatzkräfte von der Anlage zur Atemschutz-Sammelstelle zurückgezogen.

Die Standard-Einsatzregel für einen Brand an einer Biogas-Anlage lautet:
Bei Feuer am Fermenter oder dem Gasleitungssystem:

• Nicht löschen, solange der Gasnachschub nicht gestoppt ist!
• Kontrolliert weiter brennen lassen!

An einem offenen Fermenter kann der Gasnachschub aber nicht gestoppt werden, außer man entfernt die Gärmasse! Lässt man es weiter brennen, ist mit massiven Folgeschäden zu rechnen. Einer dieser Folgeschäden könnte das Durchbrennen der Bohlenlage auf dem Fermenter sein. Die Reste der Bohlenlage könnten dann in den Behälter stürzen. Dies hätte zur Folge, dass der Fermenter entleert, wieder befüllt, aufgeheizt und die Anlage wieder angefahren werden muss. Dies würde einen Anlagenausfall von mindestens 6 Wochen und  erhebliche Folgekosten verursachen. Die betroffene Anlage war sechs Tage nach dem Einsatz wieder voll in Betrieb.
Zu Beginn des Einsatzes war die Gefährdung durch die austretenden Gase nicht eindeutig. Der Betreiber, der sich beim Eintreffen der FF Meyn im Abstand von ca. 12 mtr. zum brennenden Fermenter aufhielt, diente dem Einsatzleiter als lebender Indikator (Mit dem Wissen um den Einsatz an der Biogasanlage in Raiderstedt, am 8.11.2005). Durch die im Laufe des Einsatzes erfolgten Messungen des LZG kann die gewählte Vorgehensweise als vertretbar angesehen werden
Das eingesetzte Proteinschaummittel hatte keine negativen Auswirkungen auf die Gärmasse. Hierzu wurden durch den Betreiber Proben an ein Untersuchungslabor abgegeben.  
Die im Feuerwehr-Einsatzplan hinterlegten Feuerwehren reichen in Hinsicht auf die Anzahl der verfügbaren Atemgeräte nicht aus, hier wurde der Einsatzplan nachgebessert, so dass nun zwei weitere Wehren in die AAO aufgenommen wurden.
Das Fehlen von zwei Steckleiterteilen hat sich als nicht hinnehmbar herausgestellt, es wurden kurz nach dem Einsatz zwei gebrauchte Steckleiterteile von der FF Schafflund übernommen. Durch die Beschaffung von zwei Atemgeräten für die FF Meyn konnte auch ein hier bestehendes Defizit beseitigt werden.
Die beiden eingesetzten Wärmebildkameras haben sich als unverzichtbares Mittel bei diesem Einsatz herausgestellt. Ohne dieses Hilfsmittel wäre eine Lokalisierung des Brandes im Isolationsbereich nicht möglich gewesen. Die lange Anfahrtszeit des Löschzuges Gefahrgut von Schleswig durch das halbe Kreisgebiet nach Meyn hat zur Diskussion über die Möglichkeit zur Einrichtung eines Messtrupp bei der Berufsfeuerwehr Flensburg geführt, Ergebnis offen!

Die Energieerzeugung mit nachwachsenden Rohstoffen hat im Kreis SL-FL zur Errichtung von 25 Biogas-Anlagen geführt (Stand 12/09). Da diese hauptsächlich auf dem Lande errichtet wurden, sind hier die ländlich geprägten Feuerwehren gefordert, sich mit der Anlagentechnik und den Gefahren bei einem Störfall auseinander zu setzen. Auch die Erstellung eines Feuerwehr-Einsatzplanes ist unerlässlich.

Die Biogas-Anlagen und deren Komponenten wurden in den letzten Jahr fortlaufend verbessert. Diese Verbesserung beziehen sich in der Masse auf den Wirkungsgrad und die Störanfälligkeit. In Punkto Anlagen-sicherheit bestehen weiterhin Defizite:
Zum Beispiel:
Bei einem Brand des Maschinenhauses kommt es zwangsläufig zu einem Ausfall der elektrischen Schalttafel, da diese innerhalb des Maschinenhauses im Schaltraum untergebracht ist. Dieser Ausfall führt zu weiteren Störfällen:

• Kein Rührwerkbetrieb
• Keine Druckluftversorgung
• Kein Pumpenbetrieb

Wie beim dem geschilderten Einsatz kommt es dann nach ca.1,5 Std. zu einem Austritt von Gärmasse. Im Zuge der Einsatzabwicklung werden als eine der ersten Maßnahmen der Feuerwehr die Gasventile hin zum Maschinenhaus geschlossen. Hier durch kommt es zum Druckanstieg in der Gasblase, durch die fehlende Gasabnahme. Als Sicherheitselement ist eine Überdruckeinrichtung in Form einer Berstscheibe eingebaut. Die bei zu hohem Gasdruck anspricht, dies hat einen massiven Gasaustritt zur Folge und dies in unmittelbarer Nähe zu dem Brandgeschehen und den dort eingesetzten Einsatzkräften.
Eine Möglichkeit wäre das Gas bei fehlender Gasabnahme über die Notfackel abzufackeln. Dies ist aber nur möglich wenn die Notfackel über eine eigenständige Spannungsversorgung unabhängig von der Schalttafel verfügt. Hierzu muss sich der Gasverteiler bzw. die Ventile, hin zur Fackel sich, außerhalb des Maschinen-hauses befinden um im Schadensfall bedienbar zu sein.

Die immer intensivere Nutzung neuer, alternativer Energiequellen zur Deckung des Energiebedarfs der Bevölkerung stellt auch die Feuerwehren vor neue Herausforderungen.
Gerade in einem landwirtschtschaftlich geprägten Landkreis wie Schleswig-Flensburg, mit einem schnell wachsenden Markt für Biogasanlagen, Photovoltaik und Windkraftanlagen, müssen sich die Feuerwehren mit dieser neuen Thematik beschäftigen.
Die historisch gewachsene Feuerwehrstruktur aus Freiwilligen Feuerwehren mit zum Teil sehr kleinen Ortsfeuerwehren, sind hierbei besonders gefordert und müssen für neue Ideen und Gedanken in der Einsatzplanung und Einsatzdurchführung offen sein.
Der Weg einen kooperativen Zusammenarbeit mit Nachbarwehren, im organisatorischen Bereich, in der Vorplanung und im Einsatz, sind hierbei der Schlüssel zum Erfolg.
Die Zuasmmenarbeit der eingesetzten Feuerwehren lief problemlos und effizient. Ein Ergebnis der regelmäßigen Einsatzübungen der eingesetzten Feuerwehren. Die strikte Anwendung und Umsetzung der Grundzüge der Feuerwehrdienstvorschrift 100, verbunden mit den Standardeinsatzregeln der Feuerwehren im Amt Schafflund, zeigte bei dieser komplexen Schadenslage wieder einmal die Sinnhaftigkeit einer klaren Führungsstruktur mit einer frühzeitigen und konsequenten Abschnittsbildung.
Mit der Anwendung der einschlägigen Verhaltenregeln aus der Feuerwehrdienstvorschrift 500, der GAMS-Regel und der Gefahrenmatrix zur Beurteilung der möglichen  Gefahren, ist ein solcher Einsatz auch für eine kleine Freiwillige Feuerwehr mit Standardausrüstung in der Erstphase beherrschbar bis die Ergänzungs-einheiten und Facheinheiten eintreffen.
Die Zusammenarbeit mit den  beteiligten Behördenvertretern und der Polizei war kompetent und reibungslos, was zu einer schnellen, problemorientierten Lösung aus Sicht der Ermittlungsbehörden führte.
Ein bekanntes, gerade in der Anfangsphase des Einsatz bestehendes Problem, der Verfügbarkeit von ausgebildeten Atemschutzeinsatzkräften. Um für diese komplexe Schadenslage ausreichend Atemschutz-einsatzkräfte zu Verfügung zu haben, war die Nachalarmierung einer Vielzahl von Freiwilligen Feuerwehren notwendig.
Der Einsatz hat den Anstoß gegeben für eine Intensivierung in der Ausbildung der Feuerwehren im Kreis Schleswig-Flensburg für die Herausforderungen der neuen Energiegewinnungstechniken und der Umgang mit Ihnen aus Sicht der Feuerwehr.

Autoren

Reiner Hübel, OBM u. Gemeindewehrführer der Gemeinde Meyn
Marcus Pott, BM