Neue Technische Regel für Gefahrstoffe 01.06.2015, 00:00 Uhr

TRGS 529 „Tätigkeiten bei der Herstellung von Biogas“

Bild 1. Anlieferung von Substrat in eine Biogasanlage. Quelle: Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse

Bild 1. Anlieferung von Substrat in eine Biogasanlage.

Foto: Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse

Einleitung

Im April 2015 wurde die neue Technische Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 529 [1] im Gemeinsamen Ministerialblatt bekannt gemacht. Inhaltlich werden in der TRGS technische, organisatorische und personenbezogene Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik für Gefährdungen durch Biogas sowie branchenspezifische Gefahrstoffe wie Zusatz- und Hilfsstoffe beschrieben. Darüber hinaus werden fachliche Anforderungen an Arbeitgeber und Beschäftigte gestellt.

Anwendungsbereich der TRGS 529

Diese Technische Regel gilt für alle Tätigkeiten zur Herstellung von Biogas und den Betrieb von Biogasanlagen.

„Biogasanlagen im Sinne dieser TRGS umfassen alle An­lagenteile ab der Anlieferung von Substraten (Bild 1),

Zusatz- und Hilfsstoffen

1. bis einschließlich Gasverbrauchseinrichtungen (z. B. Blockheizkraftwerk (BHKW), Gasfackel), wenn sie auf dem Betriebsgelände stehen oder

2. bis zum Eingangsflansch des Gasgebläses oder -verdichters, wenn eine Biogasaufbereitungsanlage nachfolgt oder eine externe Gasverbrauchseinrichtung (z. B. Satelliten-BHKW) versorgt wird.“

Anlagen für die Aufbereitung und Einspeisung von Biogas in Erdgasnetze sowie Anlagen, die der Ausfaulung von Klärschlammen und Abwasser als Teil von Abwasserbehandlungsanlagen dienen, sind vom Anwendungsbereich ausgenommen.

Gefahrstoff Biogas

Biogas mit seinen Hauptbestandteilen Methan und Kohlendioxid ist durch den hohen Methangehalt von 40 bis 75 % extrem entzündbar und kann mit Luft eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden. Der explosionsfähige Bereich von Biogas in Luft liegt ca. zwischen 6 und 22 Vol.-%. Des Weiteren enthält Biogas unterschiedliche Konzentrationen von giftigen Bestandteilen wie Schwefelwasserstoff (meist 0,01 bis 0,4 Vol.-%) und Ammoniak. Aufgrund des im Biogas enthaltenen Schwefelwasserstoffs wurde im Zusammenhang mit der akuten Toxizität bei Inhalation folgende Einstufung nach CLP-Verordnung in die TRGS aufgenommen:

  • von ≥ 0,003 (30 ppm) bis < 0,01 Vol.-% (100 ppm) akut toxisch Kategorie 4, H332 gesundheitsschädlich beim Ein­atmen,
  • von ≥ 0,01 (100 ppm) bis 0,05 Vol.-% (500 ppm) akut toxisch Kategorie 3, H331 giftig beim Einatmen und
  • ≥ 0,05 Vol.-% (500 ppm) akut toxisch Kategorie 2, H330 Lebensgefahr beim Einatmen.
  • Bei den Gefährdungen der Beschäftigten durch Biogas sind somit nicht nur die Brand- und Explosionsgefährdung zu beurteilen, sondern auch die Gesundheitsgefährdung. Gefährdungen durch Biogas können sich insbesondere ergeben durch
  • Undichtigkeiten an Biogas führenden Anlagenteilen,
  • Einbringen von Zündquellen in explosionsgefährdete Bereiche,
  • unsachgemäße Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten,
  • Freisetzung von Biogas z. B. durch Öffnen von Biogas führenden Anlagenteilen,
  • störungsbedingte Freisetzung von Biogas (z. B. über die Abblaseleitung der Überdrucksicherung), akut giftigen Gasen (z. B. Schwefelwasserstoff oder Ammoniak) sowie aktivem Substrat oder Gärprodukten.

Branchenspezifische Gefahrstoffe – Zusatz- und Hilfsstoffe

Bei Störungen oder Mangelsituationen (z. B. Spurenelementemangel, Schaum- oder Schwimmschichtenbildung, starke Ammoniak- oder Schwefelwasserstoffbildung) werden in Biogasanlagen Zusatz- und Hilfsstoffe mit unterschiedlichen Gefährlichkeitsmerkmalen eingesetzt. Der Arbeitskreis TRGS 529 hat sich aufgrund der besonders gefährlichen Eigenschaften schwerpunktmäßig mit den sogenannten Spurenelementepräparaten befasst. Mangel­situationen an Spurenelementen, die von den Mikroorganismen zur Aufrechterhaltung ihres Stoffwechsels und zur Bildung von Enzymen benötigt werden, treten überwiegend in Biogasanlagen, in denen eine Monovergärung nachwachsender Rohstoffe erfolgt, auf. Ein Mangel an Spurenelementen führt zu einer verminderten Gasausbeute und einer zunehmenden Versäuerung des Gärprozesses. Als essenzielle Spurenelemente gelten u. a. Nickel (Ni), Cobalt (Co) und Selen (Se).

Spurenelementepräparate können folgende akut oder chronisch schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Beschäftigten verursachen:

  • Bei der inhalativen Aufnahme von Nickelverbindungen ist die Erhöhung des Lungenkrebsrisikos als relevant anzusehen. Nach langer inhalativer Exposition können lungentoxische, nierentoxische, fruchtschädigende und sensibilisierende Effekte beobachtet werden. Nickel ist ein starkes Kontaktallergen: Bei fortgesetztem Hautkontakt kann es zu bleibenden Hautveränderungen kommen (chronisch allergisches Kontaktekzem).
  • Cobaltverbindungen sind wie Nickelverbindungen als krebserzeugend und sensibilisierend eingestuft.
  • Bei Selenverbindungen steht die akute Toxizität im Vordergrund.

Für diese Zusatzstoffe ist eine Substitutionsprüfung Pflicht und das Ergebnis ist in der Gefährdungsbeurteilung zu dokumentieren. Dabei hat der Arbeitgeber auch zu prüfen, ob durch Erweiterung der Einsatzstoffe für die Gärung (z. B. Gülle, Grassilage, Hühnertrockenkot) auf Zusatz- und Hilfsstoffe verzichtet werden kann.

Sofern diese Stoffe für den Gärprozess der Biogasanlage nicht verzichtbar sind, wird in der TRGS das Minimierungsgebot verfolgt. So sind bei den Feststoffprodukten bevorzugt emissionsfreie oder -arme Verwendungsformen, z. B. pelletierte oder gecoatete statt pulverförmiger Produkte, auszuwählen. Eine Exposition der Beschäftigten muss vermieden oder zumindest auf das durch technische und organisatorische Maßnahmen erreichbare Minimum reduziert werden.

Gesundheitsgefährdungen können sich insbesondere bei folgenden Tätigkeiten mit Zusatz- und Hilfsstoffen ergeben durch

  • Sichtprüfung der Verpackungen auf Beschädigung, Entgegennahme,
  • Abladen vom Lieferfahrzeug, innerbetrieblichen Transport, Einlagerung,
  • Lagerentnahme, Bereitstellung zur Verwendung, Verwendung/Einsatz,
  • Beseitigen von Verunreinigungen,
  • Instandhaltungsarbeiten z. B. am Dosiersystem,
  • Entsorgung oder Rückführung von Verpackungen.

Gefährdungsbeurteilung

In der TRGS 529 sind neben Hinweisen zur Vorbereitung und Durchführung der Gefährdungsbeurteilung auch konkrete Anlässe dafür genannt, welche Tätigkeiten zu beurteilen sind und mit welcher Exposition gegenüber Gefahrstoffen gerechnet werden muss. Tätigkeiten zur Herstellung von Biogas sind alle Bedien- und Überwachungstätigkeiten sowie Reinigungs-, Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten mit einer möglichen Gefahrstoff- und Biostoffexposition oder einer möglichen Gefährdung durch Brände oder Explosionen.

Tätigkeiten, die nicht regelmäßig durchgeführt werden, sowie Tätigkeiten, bei denen die Gefährdung durch maßgeblich besonders gefährliche Eigenschaften oder eine hohe Exposition bestimmt wird, wie z. B. im Rahmen von Instandhaltungsarbeiten, An- und Abfahrvorgängen sowie bei der Beseitigung von Betriebsstörungen, sollten nicht pauschal, sondern stets im Einzelfall beurteilt werden. Da insbesondere Instandhaltungsarbeiten – wie Rührwerkwechsel und auch die Reinigung von Fermentern – zunehmend bei den ca. 8 000 bestehenden Biogasanlagen anfallen und Fremdfirmen (andere Arbeitgeber) diese Arbeiten durchführen, sind zusätzlich Hinweise für die Zusammenarbeit, zur Gefährdungsbeurteilung und den abzustimmenden Schutzmaßnahmen enthalten.

Schutzmaßnahmen – Brand- und Explosionsschutz

In der TRGS werden Maßnahmen für Biogasanlagen beschrieben, die einen Austritt von Biogas und ein Eindringen von Luftsauerstoff verhindern. Im Wesentlichen soll die Bildung explosionsfähiger Biogas-Luft-Gemische durch technisch dichte Anlagen und in Räumen zusätzlich durch Lüftung erreicht werden. Kann die Bildung explosionsfähiger Atmosphären nicht sicher verhindert werden, sind Maßnahmen zur Vermeidung der Zündung zu treffen und explosionsgefährdete Bereiche in Zonen einzuteilen. Konkrete Anwendungsfälle wurden hierzu in die Beispielsammlung zu den Explosionsschutz-Regeln EX-RL (DGUV Regel 113-001, bisher BGR 104) [2] unter Punkt 4.8 „Biogasanlagen“ im März 2014 aufgenommen.

Des Weiteren sind Anforderungen an Prüfungen und Überprüfungen formuliert. Diese sind auf der Grundlage der Gefahrstoff- und der Betriebssicherheitsverordnung durchzuführen. Dabei kann eine Überprüfung auch äquivalente Anforderungen aus beiden Verordnungen abdecken.

Biogas führende Anlagen müssen vor Inbetriebnahme, nach einer Instandsetzung und wiederkehrend auf technische Dichtheit überprüft werden. Die Dichtheitsüberprüfung umfasst insbesondere die Überprüfung von

  • lösbaren Verbindungen, die nicht durch Konstruktion auf Dauer technisch dicht sind, wie z. B. Gasspeicherbefestigungen, flachdichtende Flanschverbindungen, Seildurchführungen, Wanddurchbrüche (z. B. für Schnecken, Rührwerke, Schaugläser, Kabeldurchführung),
  • dynamisch beanspruchten Anlagenteilen, wie z. B. Foliensysteme, Wellendurchführungen, Kompensatoren.

Verfahren, die zur Dichtheitsüberprüfung genutzt werden können, sind

  • Begehung und Überprüfung auf Leckagen mit Schaum bildenden Mitteln,
  • Begehung mit mobilen Leckanzeige-, Lecksuchgeräten, bildgebenden Verfahren mit methansensitiven Kameras,
  • periodische oder ggf. kontinuierliche Überprüfung der Atmosphäre durch selbsttätig arbeitende, fest installierte Geräte mit Alarmfunktion, z. B. Überwachung der Stützluft bei Tragluftdächern.

Im Weiteren enthält die TRGS ein Maßnahmenkonzept – untergliedert nach Vorlagen im Freien und in Gebäuden – gegen Gasgefahren bei der Annahme von Substraten. Bei der Annahme von Kofermenten (Substrate, die nicht in der Landwirtschaft anfallen, z. B. Küchen- und Speiseabfälle) sind zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Inputkontrolle mit Reaktionstests, erforderlich, weil durch das Vermischen mit anderen Substraten gefährliche Gase wie Schwefelwasserstoff entstehen können.

Maßnahmen zur Verwendung und Lagerung von Zuschlags- und Hilfsstoffen

In der TRGS werden alle erforderlichen Maßnahmen zur Verwendung und Lagerung von Zuschlags- und Hilfsstoffen zusammengestellt. Die komplexen Anforderungen der TRGS 510 „Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern“ [3] an die Lagerung werden übersichtlich zusammengefasst. Zusatz- und Hilfsstoffe, die akut toxisch (Kat. 1, 2 und 3), karzinogen (Kat. 1A oder Kat. 1B), keimzellmutagen (Kat. 1A oder Kat. 1B), reproduktionstoxisch (Kat. 1A oder Kat. 1B) oder atemwegssensibilisierend eingestuft sind, dürfen nur noch in einem geschlossenen System, das eine Freisetzung sicher verhindert, zudosiert werden (Bild 2).

Bild 2. Dosierstation für flüssige Spurenelemente-Präparate. Bild: NEST Neue Energie Steinfurt

Bild 2. Dosierstation für flüssige Spurenelemente-Präparate. Bild: NEST Neue Energie Steinfurt

Zudem werden Anforderungen an die Anwender gestellt.

Die Forderung nach einem geschlossenen Dosiersystem zielt insbesondere auf Spurenelementepräparate ab. Praxisgerechte Hinweise und Empfehlungen werden zurzeit in der Arbeitsgruppe „Spurenelemente“ des Fachverbandes Biogas e. V. unter Beteiligung der Hersteller erarbeitet (Arbeitshilfe „A-005 Konkretisierung der TRGS 529 – Umgang mit Zusatz- und Hilfsstoffen“). Ziel ist es, den Anwender bei der Auswahl eines geeigneten Dosierverfahrens zu unterstützen.

Organisatorische und personenbezogene Schutzmaßnahmen

Hierzu enthält die TRGS 529 u. a. Hinweise zur Unterweisung, Hygiene, Wartung und Instandsetzung sowie Notfallmaßnahmen, wie Alarmplan und Informationen für die Feuerwehr. Für Gefährdungen sowohl durch Gefahrstoffe als auch durch Biostoffe sind Anforderungen an die mindestens erforderliche Persönliche Schutzausrüstung (PSA) sowie an spezielle PSA, z. B. Atemschutz, spezifiziert. Des Weiteren werden zur arbeitsmedizinischen Prävention alle erforderlichen Informationen in Bezug auf Gefahr- und Biostoffe für die arbeitsmedizinische Beratung der Beschäftigten aufgeführt.

Verantwortliche Person

Es wird eine Fachkunde mit einer damit verbundenen Fortbildungsmaßnahme gemäß § 2 Abs. 13 Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) für Arbeitgeber und Beschäftigte aufgrund der Tätigkeiten gemäß § 8 Abs. 7 GefStoffV (hier: Tätigkeiten mit Exposition gegenüber den o. g. Zusatz- und Hilfsstoffen sowie gegenüber Biogas mit hohen H2S-Konzentrationen) gefordert. Auf jeder Biogasanlage müssen eine verantwortliche Person mit Fachkunde sowie ein Vertreter mit gleicher Qualifikation beauftragt sein. Diese Vorgabe müssen auch Unternehmer, die ihre Biogasanlage ohne Beschäftigte betreiben, erfüllen. Im Rahmen der Fortbildung müssen die Mindestschulungsinhalte nach Anlage 3 der TRGS 529 (Fachkunde „Tätigkeiten bei der Herstellung von Biogas“: Mindestschulungsinhalte für spezifische Fortbildungsmaßnahmen) vermittelt werden.

Die Aufgaben der verantwortlichen Person kann der Arbeitgeber oder Biogasanlagenbetreiber entweder selbst wahrnehmen oder er beauftragt hierfür einen Beschäftigten. Der Aufgabenkreis umfasst mindestens:

  • Schulung der Beschäftigten vor Aufnahme von Tätigkeiten im Sinne der TRGS 529,
  • Anwesenheit und Unterstützung bei der Unterweisung von Beschäftigten, die mit Zusatz- und Hilfsstoffen um­gehen,
  • Umgang mit bestimmten Zusatz- und Hilfsstoffen.

Weitere Aufgaben sowie auch Befugnisse und Weisungsrechte können bedarfsgerecht übertragen werden.

Für Zeiten der Abwesenheit aufgrund von Urlaub, Krankheit, starker Einbindung im Haupterwerbsbetrieb o. Ä. muss eine stellvertretende verantwortliche Person beauftragt werden. Der Stellvertreter muss nicht zwingend aus dem Unternehmen kommen: Infrage kommen hier auch praxisgerechte Lösungen, z. B. Nachbarschaftshilfe, ein externer Dienstleister oder Betriebshelfer. Die stellvertretende verantwortliche Person soll die gleichen Aufgaben wahrnehmen wie die verantwortliche Person.

Zusammenfassung

In der TRGS 529 werden die nach dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden technischen, organisatorischen und personenbezogenen Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten bei der Herstellung von Biogas zusammengefasst. Dies umfasst nicht nur langjährig bewährte und in der Biogasbranche bereits umgesetzte Maßnahmen, sondern zum Teil auch völlig neue Anforderungen. Im Rahmen der zu veranlassenden Fortbildungsmaßnahmen sollen den verantwortlichen Personen Kenntnisse über die vom Biogas und von den Zusatz- und Hilfsstoffen ausgehenden Gefährdungen sowie über Schutzmaßnahmen vermittelt werden. Die verantwortlichen Personen sollen den Umgang mit den infrage kommenden Gefahrstoffen eng begleiten und somit auf Dauer zu einer nachhaltigen Verbesserung des Arbeitsschutzes und Optimierung der betrieblichen Prozesse beitragen.

Literatur

  1. Technische Regel für Gefahrstoffe: Tätigkeiten bei der Her­stellung von Biogas (TRGS 529). Ausg. 2/2015. GMBl. (2015) Nr. 11, S. 190-207.
  2. Explosionsschutz-Regeln (EX-RL) (DGUV Regel 113-001, bisher BGR 104). www.bgrci.de/exinfode/dokumente/ explosionsschutz-regeln-bgr-104/
  3. Technische Regel für Gefahrstoffe: Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern (TRGS 510). GMBl. (2013) Nr. 22, S. 446-475; zul. geänd. GMBl. (2014) Nr. 66-67, S. 1346..

Von S. Garbrands, D. Pachurka

Dipl.-Ing. Sabine Garbrands, Dipl.-Ing. Dirk Pachurka, Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse, Düsseldorf.

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