Methan aus dem Müll

Noch bis Mai 2005 durften in Deutschland Abfälle mit hohem organischen Anteil unbehandelt auf Deponien abgelagert werden. Solche Abfälle bilden auch in stillgelegten Deponien noch Jahrzehnte nach der Ablagerung beträchtliche Mengen an Deponiegas (zu einem großen Anteil Methan).

Bei der Bildung von Deponiegas wirken dieselben Mechanismen, wie sie bei der bewussten Erzeugung von Biogas eingesetzt werden: Mikroorganismen erzeugen aus organischer Substanz, wie zum Beispiel Holz, unter Abwesenheit von Sauerstoff ein Gas, das mehr als 50 Prozent Methan enthalten kann. Damit ist Deponiegas nicht nur ein Energieträger, sondern stellt eine potenzielle Gefahrenquelle für Umwelt und Klima dar. Aufgrund der Größe einer Deponie sowie möglichen Setzungen innerhalb des Deponiekörpers ist Deponiegas schwieriger zu erfassen als das in üblichen Bioreaktoren erzeugte Gas. Dabei kommt der möglichst vollständigen Erfassung des Deponiegases und dessen Verwertung oder Behandlung im Rahmen des Klimaschutzes eine herausragende Bedeutung zu. Das auf deutschen Deponien jährlich entstehende Methan hat einen Energieinhalt von knapp sieben Terawattstunden. Allerdings wurden in Deutschland laut Statistischem Bundesamt im Jahr 2021 rund 1.003 Terawattstunden Erdgas verbraucht. Methan aus Deponien könnte daher nur einen kleinen Teil der benötigten Erdgasmenge ersetzen.

Genehmigungsbehörden beurteilen Maßnahmen zur Erfassung, Verwertung und Behandlung von Deponiegas auf Grundlage des Bundeseinheitlichen Qualitätsstandards 10-1 (BQS 10-1). Ein wesentlicher Punkt des BQS 10-1 ist dabei der Verweis auf die Richtlinien VDI 3899 Blatt 1 "Emissionsminderung – Deponiegas – Deponiegasverwertung und -behandlung" sowie VDI 3899 Blatt 2 "Emissionsminderung – Deponiegas – Systeme zur Deponiegaserfassung und Belüftung". Die Richtlinie VDI 3899 Blatt 1 beschreibt Techniken und Verfahren, mit denen Deponiegas zur Energiegewinnung eingesetzt werden kann. Sofern das nicht möglich beziehungsweise sinnvoll ist, beschreibt die Richtlinie, wie sich das im Deponiegas enthaltene Methan in deutlich weniger klimaschädliches und ungefährlicheres Kohlenstoffdioxid umwandeln lässt. Deponiegas enthält Spurenstoffe, die entweder aus den eingelagerten Abfällen stammen oder durch mikrobiologische Prozesse entstehen. Diese Spurenstoffe können den Verwertungs- und Umwandlungsprozess beeinträchtigen, sodass eine vorangehende Konditionierung des Deponiegases notwendig ist, beispielsweise durch Verdichtung und Entfeuchtung.

Auch wenn es auf den ersten Blick nicht so erscheint: Deponien sind sehr dynamische Systeme – in Fachkreisen wird deshalb von Deponiephasen gesprochen. Das bedingt eine laufende Anpassung der Gaserfassung. Die Richtlinie VDI 3899 Blatt 2 enthält deshalb Hinweise, wie Gaserfassungsanlagen zu planen und zu dimensionieren sind und gibt Methoden vor, wie mit einer sich im Laufe der Jahre stetig ändernden Gasmenge und -zusammensetzung umzugehen ist. Maßnahmen zur In-situ-Stabilisierung werden in der VDI 3899 Blatt 2 ebenfalls beschrieben, damit langfristige klimarelevante Methanemissionen im besten Fall gar nicht erst entstehen.

Im Gegensatz zu Deutschland werden in anderen Ländern immer noch Abfälle mit hohem organischen Anteil unbehandelt deponiert. Auch dort kann die in den Richtlinien beschriebene Technik helfen, die Methan-Emissionen aus Deponien zu begrenzen.

Autor und Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Christoph Sager M. Techn.
KRdL-Fachbereich Umweltschutztechnik
E-Mail-Adresse: sager@vdi.de