Schutz und Instandsetzung von Biogasanlagen

Widerstandsfähige Innenbeschichtungen für saubere Energie

Die Bioenergiebranche boomt derzeit und wird voraussichtlich in den nächsten Jahren weiterhin an Bedeutung gewinnen. Vor allem in Deutschland wurde in den vergangenen Jahren die Energiegewinnung aus Biomasse intensiv weiterentwickelt, da die Umwandlung von Biomasse in Biogas eine besonders umwelt- und klimafreundliche Form der Energieerzeugung ist. Gefahr besteht allerdings für die Behälter der Biogasanlagen, da die dabei „biogen“ gebildete Schwefelsäure den Baustoff angreift und zerstört. Daher ist es unverzichtbar, die Innenflächen der Biogasanlagen aus Stahl und Beton zu schützen und ordnungsgemäß instand zu setzen. Bei Hauptfermentern und Nachgärbehältern aus Stahlbeton sind darüber hinaus besonders leistungsfähige Betoninstandsetzungssysteme erforderlich.

Die Sika Deutschland GmbH bietet Produkte und Systemlösungen, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen die Biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK) gewährleisten. Die Produktpalette umfasst sowohl Innenbeschichtungen als auch Bauwerksabdichtungen.

Besondere Vorgehensweise bei Betonbehältern

Eine wichtige Voraussetzung für die Applikation einer Innenbeschichtung von Stahl- und Betonbehältern ist eine sorgfältige Untergrundvorbereitung beispielsweise durch Druckluftwasserstrahlen mit festem Strahlmittel oder Hochdruckwasserstrahlen. Abhängig davon, ob es sich um Stahl- oder Betonbehälter handelt, werden die Innenflächen anschließend unterschiedlich behandelt: Bei Betonbehältern sind nach der Untergrundvorbereitung besonders leistungsfähige Betoninstandsetzungsverfahren notwendig. Ist der Beton stark sulfatgeschädigt, kommen Betonersatzmörtel mit spezifisch sulfatbeständigen Eigenschaften, wie der faserverstärkte 1-Komponenten Sika Kanal-Reprofiliermörtel zum Einsatz. Dieser kunststoffmodifizierte Grobmörtel wird für die lokale oder flächige Reprofilierung von Betonflächen verwendet und eignet sich insbesondere für die Applikation per Hand. Der Sika Kanal-Reprofiliermörtel zeichnet sich durch eine hohe mechanische Festigkeit und eine sehr leichte Verarbeitung aus. Bei einer maschinellen Instandsetzung kommt als Betonersatz SikaCem Gunit-212 S (HS), ein Hochleistungs-Trockenspritzmörtel, zum Einsatz. Anwendungsgebiete sind die Reprofilierung von Ausbruchstellen und großflächige Mörtelbeschichtungen. Der zementgebundene, kunststoffmodifizierte 1-Komponenten-Spritzmörtel kann außerdem an senkrechten Flächen und „über Kopf“ im Betonbau verarbeitet werden. Er ist besonders leicht zu verarbeiten, haftet sehr gut, entwickelt eine schnelle Festigkeit und ist gegen Frosttausalz beständig. Bei Stahlbehältern werden die Oberflächen nach der Untergrundvorbereitung mit drei Schichten des chemisch und mechanisch hochbelastbaren Epoxidharzes Sika Permacor 3326/EG-H beschichtet.
Als Korrosionsschutz für Bewehrungsstahl eignet sich SikaCem-210 KS. Seine Vorteile liegen in der einfachen Applikation sowie der ausgezeichneten Haftung auf Stahl und Beton. Das zementgebundene und kunststoffmodifizierte 1-Komponenten-Material wird für den freiliegenden bzw. freigelegten Bewehrungsstahl bei der Betoninstandsetzung angewendet.

Biogenen Schwefelsäurekorrosion (BSK) bei Betonbehältern

Bei Biogener Schwefelsäurekorrosion (BSK) im Gasraum werden die instandgesetzten Betonoberflächen mit einer Kratz- und Lunkerspachtelung egalisiert und abschließend mit einem Oberflächenschutzsystem, zum Beispiel auf Reaktionsharzbasis, beschichtet. Die Kratz- und Lunkerspachtelung kann mit Icoment-520 Mörtel, einem 2-Komponenten PCC-Mörtel, mit Sika Kanal-Spachtel, einem 1-Komponenten sulfatbeständigen PCC-Mörtel, oder bei zu erwartender rückseitiger Durchfeuchtung mit Sikagard-720 EpoCem, einem 3-Komponenten ECC-Mörtel, erfolgen. Diese Spachtel haften auch in sehr dünner Schichtstärke hervorragend auf dem Untergrund und bieten eine ideale Oberfläche für nachfolgende Oberflächenschutzsysteme.
Die Grundlage für den Aufbau eines starren Beschichtungssystems bei BSK bildet die Grundierung Sikagard-177. Darauf wird die eigentliche Schutzbeschichtung Permacor 3326/EG-H in drei Arbeitsgängen aufgetragen.

Alternative Oberflächenschutzsysteme

Die vollständige Beschichtung von Biogasbehälter-Innenräumen mit einem Oberflächenschutzsystem ist ohne Weiteres möglich. Während sie im anaeroben Bereich kein Muss ist, wird die Applikation eines Oberflächenschutzes im aeroben Bereich, also in den Gasräumen der Behälter, zwingend notwendig. Möglich sind nicht nur starre, sondern auch rissüberbrückende Beschichtungen sowie die Auskleidung mit Kunststoffdichtungsbahnen. Bei Forderung nach einer moderaten Rissüberbrückung wird zunächst eine Schicht Sikagard-177 appliziert, danach das formstabile Sika Betonol Spezialgewebe eingelegt und dann erneut mit Sikagard-177 laminiert. Drei Schichten Sika Permacor 3326/EG-H bilden die abschließende Deckschicht. Eine Alternative für die Auskleidung der Behälter bietet die widerstandsfähige und glasvliesarmierte FPO-Kunststoffdichtungsbahn Sikaplan WT 6200-20 C. Wird nur der Gasraum ausgekleidet, muss der untere Anschluss im Gärbecken wasserdicht abgeschlossen sein.

Abdichten in Biogasbehältern

Nicht nur die Innenbeschichtungen der Biogasbehälter, sondern auch die Anschlüsse müssen sicher abgedichtet werden. Sika hat für die Abdichtung der Verbindungen zwischen den Bauteilen sowie der Anschlussfugen zwischen Behälterboden und Wandelementen verschiedene Produkte im Programm: Der elastische 1-K-PU-Spezialdichtstoff Sikaflex-TS plus verfügt über einen hohen Weiterreißwiderstand und dichtet Stahlbehälter in Segmentbauweise zuverlässig ab. Eingesetzt wird der Dichtstoff bei Quetschdichtungen und als Kantenschutz bei emaillierten Blechen. Mit einer Hautbildezeit von 5 bis 6 Stunden ist Sikaflex-TS plus für die zeitaufwändige Montage der Stahlsegmente aus Edelstahl, Schwarzstahl oder für emaillierte Stahlsegmente besonders geeignet. Eine schnellere Durchhärtung bietet der Dichtstoff Sikaflex-TS fast, der sich durch eine leichte Verarbeitung  und eine schnelle Hautbildezeit von nur circa 50 Minuten auszeichnet. Sikaflex-TS plus und Sikaflex-TS fast sind auch für die Ausbildung von Anschlussfugen für Rührwerke, Rohrdurchführungen, Wartungsluken oder Füllstandsanzeigen zuverlässig einsetzbar.n

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