Az.: 43.21003, 43.21008, 43.22003-729.902-3592122
Sitzungsvorlage AUT/27/2017
Deponie Bruchsal
- Optimierung der Deponiegasverwertung
TOP Gremium Sitzung am Öffentlichkeitsstatus
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Ausschuss für Umwelt und Technik / Betriebsausschuss Abfallwirtschafts- betrieb
28.09.2017 öffentlich
1 Anlage Konzept der Ingenieurgesellschaft RUK zur Entgasung der Deponie Bruchsal vom Mai 2017
Beschlussvorschlag
Der Betriebsausschuss beschließt:
1. Dem Konzept zur Optimierung der Deponiegasverwertung auf der Deponie Bruchsal und dem weiteren Vorgehen wird zugestimmt.
2. Die Eigengesellschaft BRLK wird als Ergänzung zum bestehenden Auftrag zur De- poniegasverwertung gegen Kostenerstattung beauftragt, den vorhandenen Depo- niegasmotor BKW I mit einer neuen Motorsteuerung und einem Schwachgasmi- scher zu versehen und mindestens bis Ende 2023 weiter zu betreiben.
I.Sachverhalt
1. Sachstand
Nach den Vorgaben der Deponieverordnung muss auf Deponien, auf denen organische Abfälle abgelagert wurden, das entstehende Deponiegas erfasst und soweit wirtschaft- lich zumutbar verwertet werden. Dies dient dem Klima- und Umweltschutz.
Deponiegas entsteht durch mikrobielle Umsetzungsprozesse im verdichteten Deponie- körper, da kein Luftsauerstoff für die ansonsten einsetzende Kompostierung vorhanden ist. Deponiegas besteht hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid. Methan wiederum sollte wegen seiner hohen Klimaschädlichkeit nicht in die Atmosphäre gelangen. Daher wurde im Jahr 1992 mit der aktiven Entgasung der Deponie Bruchsal begonnen. Im Laufe der Einbauphase der Deponie wurden insgesamt 72 Gasbrunnen errichtet. Diese Gaserfassungselemente sind mit Leitungen über 10 Sammelstationen an einen zentra-
im Deponiekörper entstehende Gas über das installierte Erfassungssystem abgesaugt wird und nicht entweicht. Um das diffuse Entweichen von Methan in die Atmosphäre zu unterbinden, wurde die Oberfläche der Deponie Bruchsal von 1996 bis 2008 sukzessive mit einer Kunststoffdichtungsbahn abgedeckt. Jährlich wird die Deponieoberfläche im Rahmen der Deponieüberwachung auf mögliche Methan-Emissionen untersucht. Dabei werden nahezu keine Emissionen ermittelt. Das bedeutet, dass der Deponiekörper ab- gedichtet ist und die Entgasung auf der Deponie Bruchsal sehr gut funktioniert.
Das auf der Deponie Bruchsal erfasste Gasaufkommen hatte im Jahr 2002 mit über 8 Mio. Kubikmetern sein Maximum. Zu dieser Zeit konnten drei Gasmotoren (Blockkraft- werk (BKW) I bis III) gleichzeitig betrieben werden. Der Methangehalt lag bei 50 Pro- zent. Seit Mitte 2005 wurde auf der Deponie Bruchsal kein Abfall mehr abgelagert. Seit- dem gibt es kein frisches organisches Material, das mikrobiell zu Methan abgebaut wird.
Es entsteht daher immer weniger Deponiegas. Inzwischen liegt das Dargebot bei ca. 2 Mio. Kubikmetern pro Jahr mit einer Methankonzentration von etwa 46 Prozent. Damit kann derzeit nur noch einer der beiden vorhandenen Gasmotoren unter Volllast betrie- ben werden. Der zweite Gasmotor dient nur noch als Reserve.
Die auf der Deponie Bruchsal vorhandenen Verdichter, Gasmotoren und Deponiegasfa- ckeln werden bald zu groß dimensioniert sein, um die immer geringere Gasmenge und die schlechtere Gasqualität zu verwerten. Die letzte Anpassung der Deponiegasverwer- tung erfolgte im Jahre 2010 mit dem Einbau eines kleineren Gasmotors im Blockkraft- werk BKW I. Ende 2015 wurde die Steuerung beider Blockkraftwerke so verändert, dass auch Deponiegas mit einem etwas geringeren Methangehalt bis 42 Prozent noch verwertet werden kann.
Mit dem Betrieb der Gasmotoren ist die Gesellschaft für Biomüll und Recycling im Landkreis Karlsruhe mbH (BRLK) als Eigengesellschaft des Landkreises, beauftragt.
Die beiden Deponiegasmotoren befinden sich im Eigentum der BRLK. Die übrige Ent- gasungsanlage befindet sich im Eigentum des Landkreises.
Da sowohl die Deponiegasmenge als auch der Methangehalt zukünftig weiter abneh- men werden, kann mit der bestehenden Motortechnik das Deponiegas nicht mehr ver- wertet werden. Daher wurde die Ingenieurgruppe RUK beauftragt, die vorhandenen Bauteile des Entgasungssystems auf ihre zukünftige Eignung zu überprüfen und Vor- schläge für einen Weiterbetrieb des bestehenden Entgasungssystems auszuarbeiten.
2. Konzept zur Optimierung der Entgasung
Die Ingenieurgruppe hat im Mai 2017 ihren Bericht vorgelegt, der als Anlage 1 der Sit- zungsvorlage beigefügt ist. Eine Bestandsaufnahme hat ergeben, dass mit dem heuti- gen Entgasungsbetrieb und den vorhandenen Gasmotoren eine Verwertung des abge- saugten Deponiegases nur noch zwei bis drei Jahre möglich sein wird. Auf Basis einer aktualisierten Gasprognose über die zukünftige Entwicklung des Deponiegases und dessen Zusammensetzung kommt die Untersuchung zu folgenden Ergebnissen:
- Von einer baulichen Trennung in der Gaserfassung der Deponie zwischen solchen Arealen mit hohen Methangehalten („Gutgas“) und solchen mit geringen Gehalten („Schlechtgas“) wird aus wirtschaftlichen Gründen abgeraten.
- Damit die Absaugleistung vor allem im Südteil der Deponie erhöht werden kann, ist eine feinere Regelung erforderlich. Dafür müssen die vorhandenen Regler und Messstrecken in den Entgasungsleitungen verkleinert werden. Danach lässt sich das Entgasungssystem feiner einstellen und die einzelnen Gasbrunnen besser steuern.
- Für das BKW II steht gegen Jahresende 2017 eine regelmäßig nötige und sehr teue- re Generalüberholung an. Da dieser größere Gasmotor aber wegen des abnehmen- den Deponiegasaufkommens zukünftig nur noch in Teillast und damit unwirtschaft- lich betrieben werden könnte, lohnt sich diese Revision nicht. Das BKW II soll daher Ende 2017 stillgelegt werden. Der Motor ist mittlerweile abgeschrieben und finan- ziert.
- Das kleinere BKW I wäre für die nächsten sechs Jahre alleine geeignet, das anfal- lende Deponiegas zu verwerten. Voraussetzung ist allerdings, dass über ein Zu- satzaggregat („Schwachgasmischer“) der Gasmotor im Jahr 2018 für die Verstro- mung von Deponiegas mit geringen Methangehalten umgerüstet wird. Dadurch lässt sich Deponiegas mit Methankonzentrationen von bis zu 25 Prozent mit dem vorhan- denen Gasmotor verwerten. Nach der Gasprognose steht bis zum Jahr 2023 noch ausreichend Deponiegas dieser Qualität zur Verfügung.
- Für eine Umrüstung des BKW I müssen die Motorsteuerung ausgetauscht und ein Schwachgasmischer in der Gaszuführung des Motors installiert werden. Die Kosten für die Motorumrüstung belaufen sich auf etwa 80.000 Euro (netto). Der Schwach- gasmischer kann zu einer monatlichen Miete von 1.700 Euro (netto) beschafft wer- den.
- Da zukünftig nur ein Gasmotor vorgesehen ist, soll das bestehende Gasleitungssys- tem um einen Bypass ergänzt werden, damit beide Verdichteranlagen den Gasmo- tor beschicken können. Der Umbaukosten belaufen sich auf etwa 5.000 Euro.
- In den nächsten Jahren soll geprüft werden, ob es erforderlich ist einen der vorhan- denen Verdichter zu ersetzen, welche die Gasabsaugung ermöglichen. Beide Ver- dichter sind bereits sehr alt, funktionieren aber noch.
- Zu diesem Zeitpunkt soll außerdem der Rückbau der zweiten Fackel geprüft werden.
Ab diesem Zeitpunkt reichen voraussichtlich das BKW I und eine Fackel zur voll- ständigen Entsorgung des anfallenden Deponiegases aus. Der Landkreis würde dadurch die Wartungskosten für die zweite, dann nicht mehr benötigte Fackelanlage einsparen.
- Eine Wirtschaftlichkeitsrechnung hat ergeben, dass sich die Kosten für die Umrüs- tung und den weiteren Betrieb des BKW I mit den Stromerlösen decken lassen. Es ergibt sich in den sechs Jahren (2018 bis 2023) sogar noch ein Überschuss von et-
Eine Prognose für die Zeit nach 2023 ist derzeit sehr unsicher. Die weitere Entwicklung der Deponiegasmenge und Qualität ist kaum abschätzbar. Es wird deshalb vorgeschla- gen, rechtzeitig vor dem Jahr 2023 zu prüfen, ob eine weitere Änderung der Deponie- gasverwertung sinnvoll ist.
3. Empfehlung und weiteres Vorgehen
Mit der von der Ingenieurgruppe RUK vorgeschlagenen relativ geringen Umrüstung der Entgasungsanlage und des vorhandenen Deponiegasmotors kann der Deponiekörper besser entgast und das abgesaugte Deponiegas weiter verwertet werden, obwohl in den nächsten sechs Jahren die Menge geringer und Qualität des Gases schlechter wird. Die Kosten für die Umrüstung und den weiteren Betrieb des Deponiegasmotors lassen sich mit den Stromerlösen decken. Die Kreisverwaltung schlägt deshalb vor, dem vorliegenden Konzept zur Optimierung der Deponieentgasung und Gasverwertung zuzustimmen und die von der Ingenieurgruppe RUK ausgearbeiteten Vorschläge umzu- setzen. Dafür ist folgendes weiteres Vorgehen erforderlich:
- Der Abfallwirtschaftsbetrieb ersetzt im Jahr 2017 die vorhandenen Regler und Messstrecken in den Entgasungsleitungen und ergänzt im Jahr 2018 das Gaslei- tungssystem im Bereich der Verdichter um eine Bypassleitung. Dafür fallen Kosten von etwa 55.000 Euro (netto) an.
- Die BRLK wird als Ergänzung zum bestehenden Auftrag zur Deponiegasverwertung gegen Kostenerstattung beauftragt, den vorhandenen Deponiegasmotor BKW I mit einer neuen Motorsteuerung und einem Schwachgasmischer zu versehen und min- destens bis Ende 2023 weiter zu betreiben. Dafür fallen im Jahr 2018 Umrüstkosten von 80.000 Euro (netto) und ca. 5.100 Euro (netto) für die Miete eines Schwach- gasmischers an. In den folgenden Jahren fallen für die Miete eines Schwachgasmi- schers weitere 102.000 Euro (netto) an.
- Der zweite Deponiegasmotor BKW II wird zum Jahresende 2017 abgeschaltet. Der zugehörige Vertrag mit der BRLK soll einvernehmlich beendet werden.
- Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind mit dem Regierungspräsidium Karlsruhe abgestimmt. Vor der Realisierung wird eine Genehmigung eingeholt.
II. Finanzielle / Personelle Auswirkungen
Für die Umrüstung der Entgasungsanlage, des Deponiegasmotors und eines Verdich- ters werden bis zum Jahr 2023 insgesamt Kosten in Höhe von 225.000 Euro (netto) anfallen. Die Kosten für die Umrüstung und die Betriebs- und Wartungskosten lassen sich in dieser Zeit durch die Stromerlöse decken.
Personelle Auswirkungen ergeben sich derzeit keine.
III. Zuständigkeit
Nach § 7 Abs. 2 Nr. 5 der Betriebssatzung für den Eigenbetrieb „Abfallwirtschaftsbe- trieb des Landkreises Karlsruhe“ entscheidet der Betriebsausschuss über die Vergabe von Dienstleistungsaufträgen mit einer Laufzeit von mehr als 5 Jahren und damit über die Vorschläge zur Optimierung der Gasverwertung auf der Deponie Bruchsal sowie über die damit verbundene Beauftragung der BRLK.
