VDI 4630 und ISO 11734: was sie regeln und wie sie sich von BMP-Protokollen unterscheiden

VDI 4630 und ISO 11734 sind zwei verschiedene Dokumente mit unterschiedlichen Zielen. VDI 4630 ist eine Richtlinie des deutschen Ingenieurvereins, die die Vergärung organischer Substanz im Kontext von Biogasanlagen beschreibt: die Charakterisierung von Substraten, die Probenahme und Gärtests (Batch und kontinuierlich). ISO 11734 ist eine internationale Norm zur Bestimmung der ultimativen anaeroben Abbaubarkeit organischer Verbindungen im Faulschlamm durch Biogasmessung. In beiden Fällen zählen die Einzelheiten der Durchführung und nicht allein die Nummer des Dokuments im Bericht.

VDI 4630 — worum es geht

Die Richtlinie VDI 4630 („Fermentation of organic materials“) wird im deutschsprachigen Raum und in vielen europäischen Laboren allgemein als Grundlage für Untersuchungen des Biogaspotenzials herangezogen. Sie umfasst u. a.:

• Regeln für die Entnahme und Vorbereitung von Substratproben,
• die Bestimmung von Materialparametern (Trockensubstanz, organische Trockensubstanz, Inhaltsstoffe),
• Gärtests unter periodischen Bedingungen (Batch) samt Anforderungen an Inokulum, Belastung und Auswertung der Ergebnisse,
• Regeln zur Umrechnung der Ergebnisse auf Normbedingungen.

Das Dokument ist eine Richtlinie (kein Gesetz), und seine aktuelle Ausgabe ist beim Herausgeber kostenpflichtig erhältlich. Daher empfiehlt es sich, in Berichten das Erscheinungsjahr der Richtlinie anzugeben.

ISO 11734 — worum es geht

ISO 11734 beschreibt eine Methode zur Bewertung der „ultimate anaerobic biodegradability“ organischer Verbindungen im Faulschlamm auf Grundlage der Messung von Druck oder Volumen des Biogases. Sie entstand im Kontext der Bewertung von Chemikalien und ihres Verhaltens in anaerober Umgebung. Für Substrate von Biogasanlagen (Silagen, Gülle) ist sie kein typisches Protokoll, obwohl ihre Elemente (verdünnter Schlamm, Biogasmessung) an BMP-Tests erinnern. Status und aktuelle Fassung der Norm sind beim Herausgeber zu prüfen.

Unterschiede in Kürze

Was die Protokolle aus der Literatur ergänzen

Die Veröffentlichungen von Angelidaki u. a. (2009) sowie Holliger u. a. (2016) haben Empfehlungen zusammengestellt: Wahl des Inokulums und seine Ausgasung, das Verhältnis von Inokulum zu Substrat (I/S), die Positivkontrolle mit Cellulose, die Blindprobe, die Mindestzahl der Wiederholungen, Kriterien der Validierung und der Berichterstattung. Das sind Empfehlungen und keine Normen, doch in der Praxis sind sie zum Bezugspunkt für die Qualität von Untersuchungen geworden. Hafner u. a. (2020) wiederum beschrieben eine Methode zur Berechnung der Ausbeute, die Fehler aus den Gasumrechnungen verringert.

Wie man Verweise in Berichten liest

1. Prüfen Sie, ob der Bericht die Fassung (das Jahr) des Dokuments angibt.
2. Achten Sie darauf, ob Abweichungen angegeben sind: anderes I/S, Testdauer, Temperatur.
3. Stellen Sie sicher, dass die Ergebnisse der Cellulose-Kontrolle und der Blindprobe angegeben sind.
4. Behandeln Sie Formulierungen wie „Untersuchung nach Normen“ ohne Details mit Vorsicht.
5. Wählen Sie für Vergleiche zwischen Laboren Berichte mit demselben Verfahren.

Typische Missverständnisse

• „Die ISO-Norm liefert einen zertifizierten BMP.“ Nein — sie ist eine Methode zur Bewertung der Abbaubarkeit von Verbindungen, kein Zertifikat eines Substrats.
• „VDI 4630 ist Recht.“ Sie ist eine Richtlinie; ihre Anwendung wird mitunter vertraglich oder in Förderprogrammen verlangt, ergibt sich aber nicht aus einem Gesetz.
• „Ein Verfahren liefert ein einziges, absolutes Ergebnis.“ Das Ergebnis hängt von Inokulum, Einsatzstoff und Messung ab; daher die Streuung zwischen Laboren.

Empfehlungen für den Auftraggeber

Halten Sie bei der Beauftragung einer Untersuchung im Auftrag fest: Verfahren, Fassung des Dokuments, Temperatur, Mindestzahl der Wiederholungen, geforderte Kontrollen, Art der Umrechnung auf Normbedingungen und Berichtsformat. Bitten Sie um Rohdaten (kumulierte Kurven) und nicht nur um den Endwert. Prüfen Sie im Zweifel den aktuellen Geltungsbereich der Dokumente bei ihren Herausgebern (VDI, ISO).

Praktisches Beispiel für eine Formulierung im Auftrag

Eine gute Formulierung im Auftrag kann lauten: „BMP-Test unter mesophilen Bedingungen (38 °C), periodischer Test (Batch), mindestens drei Wiederholungen der Probe und der Cellulose-Kontrolle, Blindprobe, I/S nicht niedriger als 2 in g oTS/g oTS, Dauer bis zur Erfüllung des Abbruchkriteriums, Umrechnung auf trockenes Gas unter Normbedingungen 0 °C und 101,325 kPa, Bericht mit kumulierten Kurven.“ Eine solche Formulierung ist eindeutig, unabhängig davon, ob sich das Labor auf die VDI-Richtlinie oder auf ein Protokoll aus der Literatur beruft. Wendet das Labor eigene akkreditierte Verfahren an, bitten Sie um eine Beschreibung des Akkreditierungsumfangs und um die Ergebnisse der Teilnahme an Eignungsprüfungen.

Eignungsprüfungen

Vergleiche zwischen Laboren haben gezeigt, dass selbst Labore, die dieselben Richtlinien anwenden, Streuungen der Ergebnisse erzielen. Die Teilnahme an Eignungsprüfungen und die regelmäßige Anwendung der Cellulose-Kontrolle sind die besten verfügbaren Werkzeuge, um Vertrauen in das Ergebnis aufzubauen.

Warum es sich lohnt, beide Dokumente zu kennen

Auch wenn Sie im Alltag nur BMP-Tests beauftragen, schützt die Kenntnis des Geltungsbereichs dieser Dokumente vor Fehlinterpretationen. Das Ergebnis der Abbaubarkeit einer chemischen Verbindung (z. B. eines technologischen Zusatzstoffs, eines Reinigungsmittels) sagt nicht, wie viel Biogas eine Silage liefert, und das BMP-Ergebnis einer Silage belegt nicht, dass ein Zusatzstoff den Prozess nicht hemmt. Wenn Sie einen neuen Zusatzstoff für den Fermenter bewerten, benötigen Sie einen Inhibitionstest oder eine kontinuierliche Untersuchung und nicht den BMP allein. Man sollte auch bedenken, dass Dokumente mitunter aktualisiert werden, daher halten Sie in Verträgen die konkrete Ausgabe fest.