Wasserstoff- und Methangasbildung in Wassersystemen

Grundsätzlich sollte der Grund für "Luft in der Anlage" gefunden werden, damit die Ursachen beseitigt werden können. Luftabscheider, Schlammfänger oder andere Maßnahmen beseitigen nur die Folgen einer falsch betriebenen Anlage.

Wasserstoff H₂ kann in Anlagen mit Stahlwerkstoffen nach der sogenannten “Schikorr”-Reaktion gebildet werden und sich bis zur Übersättigung anreichern. Bei Dosierung von Natriumsulfit Na₂SO₃ kann sich in Folge Schwefelwasserstoff H₂S bilden. Auch über sogenannte sulfatreduzierende Bakterien kann Schwefelwasserstoff entstehen. Der gebildete H₂S kann in Anlagen mit Kupferwerkstoffen (z. B. Rohrbündel von Wärmeübertragern, kupfergelötete Platten-wärmetauschern) durch Reaktion mit Kupferoxid Cu₂O zu Kupfersulfid Cu₂S umgebildet werden. Im Gegensatz zum Cu₂O bildet das Cu₂S keine schützende Deckschicht. Korrosionserscheinungen und Korrosionsschäden nach oft erst mehreren Betriebsjahren sind die Folge.

Vermutet wird auch die Wasserstoffbildung durch biologische Prozesse beim Abbau von Fetten. Diese werden bei der Herstellung von bestimmten Rohrsystemen verwendet.

Die Methangasbildung ist ein natürlicher Prozess bei dem organisches Material (Öle, Fette, Hanf, Schmutzteile) unter Luftabschluss durch natürlich vorkommende Mikroorganismen (Methanbakterien) im nichtbehandeltem Füllwasser zersetzt werden. Bei der bakteriellen Zersetzung entsteht Faulgas oder Sumpfgas (ca. 60 % Methan, 35 % Kohlendioxid sowie Stickstoff, Wasserstoff und Schwefelwasserstoff). Diese Gase sind am Geruch und durch ihre Brennbarkeit feststellbar.

In dem Wärmenetz einer Biogasanlage gibt ein Problem mit "Luft" (brennbares Gas) im Wassersystem, das beim Entlüften der Anlage austritt. Die Anlage hat einen 50.000 Liter Pufferspeicher und ein Leitungssystem von ca. 2.200 Meter. Es sind geschätzt ca. 100 000 Liter im Umlauf.

Mit einem Gasmeßgerät der Biogasanlage wurden diese Werte (71 mg/l Methan bzw. Wasserstoff, 43 mg/l Schwefel, 22 mg/l CO₂, 2,3 mg/l Sauerstoff) gemessen. Es es besteht die Vermutung, das durch Kriechströme Wasserstoff entsteht. Die neueste Ergebnisse der Wasseruntersuchung sind ein pH-Wert 5,89 und ein Leitwert 1039 µS/cm.

Videos beim Entlüften (Video 1 + Video 2).

Dieses Problem wird auch bei vielen anderen Biogasanlagen bzw. Wärmenetzen vorhanden sein, ohne das es akut bemerkt wird.