Deponiegas: wie es entsteht, woraus es besteht und wer eine Deponie entgasen muss

Deponiegas ist ein Gasgemisch, das unter anaeroben Bedingungen beim Abbau biologisch abbaubarer, auf der Deponie abgelagerter Abfälle entsteht; seine Hauptbestandteile sind Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂). Die Richtlinie 1999/31/EG verpflichtet zu seiner Kontrolle: Sammlung, Reinigung und anschließende energetische Nutzung — oder Verbrennung in der Fackel, wenn eine Nutzung nicht möglich ist.

Wie es entsteht

Der Abbau der Abfälle auf der Deponie verläuft in mehreren Phasen:

1. Aerobe Phase — kurz nach der Ablagerung der Abfälle verbrauchen Mikroorganismen die Reste an Sauerstoff; es entstehen hauptsächlich CO₂ und Wärme.
2. Saure Phase — bei Sauerstoffmangel hydrolysieren und vergären Bakterien organische Verbindungen zu Säuren, Alkoholen, CO₂ und Wasserstoff.
3. Instabile methanogene Phase — Methanogene entwickeln sich, und der Methananteil steigt.
4. Stabile methanogene Phase — der Methananteil erreicht in der Regel einige Dutzend Prozent und hält sich über Jahre.
5. Abklingphase — die verfügbare organische Substanz nimmt ab, und die Gasproduktion sinkt.

Die Geschwindigkeit hängt von der Zusammensetzung der Abfälle, der Feuchte, der Temperatur, der Verdichtung und der Art der Abdeckung ab. Abfälle mit hohem Gehalt an organischer Substanz, z. B. Küchen- und Gartenabfälle und Papier, liefern mehr Gas als inerte Abfälle. Das Maximum der Freisetzung liegt in der Regel in den ersten Jahren nach Ende der Ablagerung, und im gesamten Zyklus dauert die Produktion sogar einige Dutzend Jahre.

Zusammensetzung und Eigenschaften

Typisches Deponiegas enthält:

Der Heizwert von Deponiegas ist niedriger als der von Erdgas und hängt deutlich vom Gehalt an CO₂ und Stickstoff ab. Es ist nicht mit landwirtschaftlichem Biogas gleichzusetzen — es ist stärker verunreinigt und schwankender.

Warum die Entgasung verpflichtend ist

Es gibt drei Gründe. Erstens das Klima: Methan ist ein Treibhausgas mit einer um ein Vielfaches größeren Wirkung als CO₂ auf einem Horizont von einigen Dutzend Jahren, und Deponien sind in nationalen Inventaren eine bedeutende Quelle anthropogener Methanemissionen. Zweitens die Sicherheit: Im Boden wanderndes Gas kann sich in geschlossenen Räumen ansammeln und ein explosives Gemisch bilden. Drittens die Belästigung: Geruch und Schäden an der Vegetation auf dem rekultivierten Gelände.

Die Richtlinie 1999/31/EG verlangt in Anhang I Maßnahmen zur Kontrolle der Ansammlung und Wanderung von Gas: Deponiegas soll gesammelt, gereinigt und genutzt werden, und wenn es nicht zur Energieerzeugung verwendet werden kann — verbrannt werden. In Polen wurden diese Anforderungen in die Verordnung des Umweltministers vom 30. April 2013 über Abfalldeponien überführt, die besagt, dass eine Deponie, die biologisch abbaubare Abfälle annimmt, mit einer Anlage zur Gasableitung auszustatten ist und das Gas selbst zu behandeln ist — zu reinigen und energetisch zu nutzen, und wenn dies nicht möglich ist, in der Fackel zu verbrennen. Einzelheiten zur Überwachung des Deponiegases regeln ebenfalls die Verordnung sowie die für die konkrete Deponie erteilten Genehmigungen.

Woraus eine Entgasungsanlage besteht

• Gasbrunnen (vertikal) oder horizontale Kollektoren im Abfallkörper.
• Sammelrohrleitungsnetz mit Kondensat und Entwässerung.
• Saugstation (Gebläse), die den Unterdruck aufrechterhält.
• Fackel — Einrichtung zur kontrollierten Verbrennung des Gases bei hoher Temperatur.
• Nutzungssystem — Gasmotor, Kessel oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (in einem gesonderten Artikel behandelt).
• Überwachung — Messungen der Gaszusammensetzung, der Drücke und der Konzentrationen in der Umgebung der Deponie.

Die Erfassungseffizienz erreicht nie 100%: Ein Teil des Gases entweicht durch die Abdeckung, insbesondere in der Zeit, in der die Deponie in Betrieb ist und noch keine dichte Abdeckung hat. Deshalb zählen eine gute Qualität der Abdichtung, die Kontrolle des Unterdrucks (zu hoher saugt Luft an, zu geringer — lässt Gas zurück) sowie der zügige Ausbau des Systems mit den folgenden Abschnitten.

Typische Fehler

• Aufschieben des Baus der Entgasungsanlage bis zur Schließung der Deponie.
• Zu starkes Absaugen, das Luft in den Abfallkörper einträgt, die Methankonzentration senkt und unterirdische Brände verursachen kann.
• Fehlende periodische Überprüfungen der Brunnen und der Entwässerung, was zu einem Leistungsabfall führt.
• Planung der Gasnutzung ohne Überprüfung, ob Menge und Qualität für die gesamte Betriebsdauer des Motors ausreichen.

Was zuerst zu tun ist

1. Sammeln Sie Daten zu Menge und Zusammensetzung der abgelagerten Abfälle sowie zu deren Alter.
2. Erstellen Sie eine Prognose der Gasproduktion (Modelle erster Ordnung) und verifizieren Sie sie durch Messungen.
3. Sorgen Sie für formale Konformität: Genehmigungen, Überwachungsplan, Betriebsanweisung.
4. Erst danach bewerten Sie die Wirtschaftlichkeit der energetischen Nutzung.

Was nach der Schließung der Deponie geschieht

Schließung und Rekultivierung beenden die Pflichten nicht. Gas wird noch viele Jahre produziert, daher muss das Entgasungssystem in der Nachsorgephase betrieben werden, und die Überwachung von Gas und Wasser verbleibt in der Verantwortung des Geländeverwalters. Mit der Zeit gibt es immer weniger Methan, und sein Anteil im Gemisch sinkt, was die Verbrennung in der Fackel erschwert und Schwachgasfackeln oder biologische Methoden der Methanoxidation in der Abdeckung erfordert. Für Gemeinden und kommunale Gesellschaften bedeutet das Kosten, die bereits während des Betriebs der Deponie in den Finanzplänen zu berücksichtigen sind.

Der Text hat informativen Charakter und stellt keine Rechtsberatung dar; prüfen Sie vor einer Investitionsentscheidung oder einem förmlichen Schritt den aktuellen Wortlaut der Vorschriften und konsultieren Sie einen Juristen oder die zuständige Behörde.