Schutz vor Rissen in Biogasanlagen mittels Epoxidharz

Die bald in Kraft tretende „Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“ verlangt bei Silos und Gärbehältern ein hohes Maß an Dichtheit. Um dies zu erreichen, hat die Polysafe GmbH aus Rehling die Epoxidharzmischung Polyreith EPI entwickelt. Das Dichtmittel eignet sich als Innenbeschichtung für Jauche-Gülle-Silagesickersäfte (JGS)-Anlagen gleichermaßen wie für die Fugensanierung sowie den -verguss und lässt sich durch seine elastischen Eigenschaften zur Rissüberbrückung einsetzen.


Verordnungen und Gesetze wie das Wasserhaushaltsgesetz sollen sicherstellen, dass JGS-Anlagen undurchlässig gebaut werden, um Umweltschäden zu vermeiden.

Verordnungen und Gesetze wie das Wasserhaushaltsgesetz sollen sicherstellen, dass JGS-Anlagen undurchlässig gebaut werden, um Umweltschäden zu vermeiden.

Im Jahr 2015 erzeugten rund 8 900 Biogasanlagen 1) in Deutschland 27,9 Mrd. kWh und deckten damit den Stromverbrauch von rund acht Millionen Durchschnittshaushalten ab. Doch die vermeintlich umweltfreundliche Technologie hat auch eine Kehrseite: „Sind die Behälter, in denen das Biogas produziert wird, nicht richtig abgedichtet, können etwa Silagesickersäfte austreten, die unter anderem das Grundwasser stark belasten“, erklärt Joachim Reith, Geschäftsführer bei Polysafe. In der neuen „Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“, die demnächst auf Bundesebene alle bisher gültigen Landesregelungen ablösen soll, wird deshalb noch einmal verstärkt eine Sachverständigenprüfung gefordert. Diese soll sicherstellen, dass neben Biogasanlagen auch alle JGS-Anlagen dicht sind und keine gefährlichen Stoffe in die Umwelt gelangen können.
Vor allem die Rissüberbrückung stellt für die Beschichtungssysteme eine große Herausforderung dar. Polysafe hat daher eine Epoxidharzmischung entwickelt, die nicht wie üblich nach dem Aushärten starr bleibt, sondern sich elastisch an den Untergrund anpassen kann. Das Beschichtungssystem Polyreith EPI wurde vom Kiwa Polymer Institut als Innenbeschichtung von Stahlbetonbehältern zur Lagerung von Jauche, Gülle und Silagesickersäften gemäß DIN 11622–2 nach den Kriterien des Deutschen Instituts für Bautechnik geprüft und ohne Einschränkungen zugelassen.

Beschichtung ohne vorherige Grundierung

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Der Untergrund darf keine teerhaltigen Stoffe enthalten und muss frei von trennenden Substanzen wie Fetten und Ölen ist. Die Epoxidharzmischung kann ohne Imprägnier-Primer verwendet werden.

Grundvoraussetzung für eine lange Haltbarkeit der Beschichtung, etwa bei Auffangwannen, Behältern und Kanalschächten, ist eine feste, tragfähige und saubere Fläche, die keine teerhaltigen Stoffe enthält und frei von trennenden Substanzen wie Fetten und Ölen ist. Anschließend kann die Dichtungsmasse mit einem Zahnspachtel, einer Glättkelle oder mit Hilfe eines Rakels gleichmäßig und mit Druck auf der Haftfläche aufgetragen werden. Dabei ist die Epoxidharzmischung so beschaffen, dass auf einen Imprägnier-Primer verzichtet werden kann – die komplette Beschichtung benötigt nicht mehr zwei Schritte, sondern nur noch einen einzigen Arbeitsgang und verkürzt damit die benötigte Zeit.

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Über 80 % der Anlagen weisen Mängel auf und müssen vor der Zulassung nachgebessert werden.

Für den Betreiber ergeben sich noch andere Vorteile: Trägt er die Epoxidharzmischung in Eigenleistung auf, besteht keine Verwechslungsgefahr mehr zwischen Beschichtung und Grundierung. Erforderlich ist eine Nassschicht von bis zu 3 mm; für gewöhnlich liegt die durchschnittliche Schichtstärke bei 1 bis 2 mm. „Je dicker die Schicht aufgetragen wird, umso besser funktioniert nachher die Rissüberbrückung“, erläutert Reith. Diese ist notwendig, da Betontragwerke aufgrund der geringen Haftzugfestigkeit des Baustoffs zur Rissbildung neigen.

Weichmacher für elastisches Beschichtungssystem

Damit die Beschichtung eine dauerhafte Rissüberbrückung von 0,25 bis 0,4 mm gewährleisten kann, werden der Masse Weichmacher hinzugefügt. „Die Epoxidharzmischung auf Basis silanmodifizierter Polymere bleibt so auch nach dem Aushärten elastisch und fängt damit eventuell auftretende Bewegungen des Betons ab“, so Reith. Wichtig war bei der Entwicklung auch, dass die Beschichtung ebenfalls zu anderen Zwecken eingesetzt werden kann. So ist sie aufgrund ihrer selbstverlaufenden Eigenschaften außerdem für die Fugensanierung oder als Fugenverguss geeignet und kann als Hohlraumfüller sowie als Dichtstoff für chemisch belastete Fugen und Risse eingesetzt werden. Dabei können wasserführende Risse bis zu einer Breite von 4 mm in Verbindung mit wasserquellfähiger Interfüllschnur abgedichtet werden, dabei beträgt die aktive Bewegungsaufnahme etwa 25 % der Rissbreite. Aufgrund der guten rissüberbrückenden Eigenschaften und der gleichzeitigen chemischen Beständigkeit gegenüber wassergefährdenden Stoffen wie Jauche, Gülle und Silagesickersäften geht der Hersteller von einer Haltbarkeit von mindestens zehn Jahren aus.

Bauaufsicht bei Eigenleistung

Die Haltbarkeit kann jedoch nur gewährleistet werden, solange der Einbau fachmännisch erfolgt. Ansonsten darf der Sachverständige bei der Abnahmeprüfung im schlimmsten Fall teure Sanierungsmaßnahmen anordnen und damit die Inbetriebnahme verzögern. Deshalb bietet das Unternehmen alle Produkte nur mit ausführlicher Beratung an. „Im Idealfall ist der Bauherr in der Lage, die Beschichtung selbst einzubauen. Dann übernehmen wir auch die Bauaufsicht“, sagt Reith. „Ist das nicht der Fall, führen wir die notwendigen Arbeiten durch.“ Der Fachbetrieb unterhält eine eigene Handwerksabteilung, die regelmäßig auf Baustellen unterwegs ist und sowohl Altbausanierungen als auch die Beschichtung von neuen Anlagen übernimmt. Damit kennt Reith die Probleme der Anlagenbetreiber aus der Praxis. „Übersteigen die Sanierungskosten 50 % der Neubaukosten, raten wir den Landwirten auch, dass sie den kompletten Gärbehälter abreißen – etwa wenn die Betonbauteile zu viele Risse aufweisen. Eine zentimeterdicke Beschichtung mit unserem System wäre im Vergleich zu einem Neubau dann unwirtschaftlich“, so der Geschäftsführer.

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1 ) Lenz, V. et al.: Erneuerbare Energien. BWK 68 (2016), Nr.5, S. 60-80.