Behälter in Fertigteilbauweise
Stahlbetonfertigteile sind beim Behälterbau u.a. als klein- und großflächige Betonschalungssteine sowie in Form von schlaff bewehrten oder vorgespannten Schalenelementen zu finden. Spannbetonfertigteilbehälter kommen bei praktisch allen Prozess- und Lagerbehältern der Biogasanlage zum Einsatz. Neben der einfachen zylindrischen Bauform sind u.a. die „Ring-in-Ring-Variante“, Trennwände sowie Oval- und Rechteckbauwerke möglich.
Behälterwände
Die angerundeten Wandelemente bilden eine Kreiszylinderschale. Spannbetonfertigteilbehälter werden derzeit mit Durchmessern zwischen ca. 5 m und 70 m ausgeführt. Behälterhöhen sind dabei in Abhängigkeit von Nutzungsart und Durchmesser bis ca. 20 m möglich.
Die aus dem Füllgut entstehenden Ringzugkräfte werden durch Vorspannkabel aufgenommen. Anzahl und Lage der Spannkabel sind derart bemessen, dass auch bei Vollfüllung des Behälters überall eine ausreichende Restzugkraft vorhanden ist.
Bei der Verwendung interner Spannglieder ohne Verbund erhalten die Spannglieder werkseitig ein Korrosionsschutzsystem, bestehend aus Korrosionsschutzmittel und PE-Ummantelung. Stoßfugen und Spannkanäle werden mit Zementmörtel injiziert.
Der Behälter steht in Ringrichtung immer so stark unter Druck, dass die Dichtigkeit sowohl der mit Zementmörtel ausinjizierten Stoßfugen als auch der Wandelemente sichergestellt ist. Das Prinzip der injizierten und rissefrei überdrückten Fuge wird auch bei der Ausführung von Rechteckbauwerken angewendet.
Einzelne Anbieter bieten Behälterwände in Sandwichbauweise, d. h. mit integrierter Wärmedämmung hinter einer Stahlbetonvorsatzschale, an. Neben Terminvorteilen, höherer mechanischer Beständigkeit und Nagerschutz für die Wärmedämmung bietet die Sandwichbauweise vielfältige Möglichkeiten der optischen Gestaltung. Ein geeigneter Wetter- und Nagerschutz kann auch über die Verkleidung der gedämmten Behälter mit Trapezblechen erreicht werden.
Behälterdecken als Betonfertigteile
Eine Deckenfertigteilkonstruktion ermöglicht die Demontage einzelner oder auch sämtlicher Deckenelemente. Innovative Fertigteildecken werden zusätzlich so ausgebildet, dass sich im Havariefall, d. h. beispielsweise beim Überlaufen des Behälters, die Decke kontrolliert hebt und wieder senkt, so dass der Behälter keinen Schaden nimmt. Auch freitragende Fertigteildecken, z. B. für den Einsatz von Zentralrührwerken, sind möglich.
Einbauteile
Behälter für Biogasanlagen erhalten eine Vielzahl von Einbauteilen, an die hohe Anforderungen bezüglich Maßgenauigkeit, Lagesicherung und Dichtigkeit gestellt werden. Die Fertigteilbauweise bietet hier den Vorteil einer maßgenauen Montage z. B. der Halterungen für die Dachkonstruktion und die Rührwerkslagerung bereits im Werk. Der Koordinierungs- und Zeitaufwand vor Ort wird auf ein Minimum reduziert.
Hohe Betonqualität
Labortechnische Untersuchungen bescheinigen dem verwendeten Fertigteilbeton, bedingt durch niedrige Wasser-Zement-Werte sowie das optimierte Herstellverfahren, eine sehr niedrige Kapillarporosität und somit eine sehr hohe Wasser- und Gasdichtigkeit.
Gülle, landwirtschaftliche Gärsubstrate sowie deren Abbauprodukte sind für hochwertigen Beton im Allgemeinen lediglich schwach chemisch angreifend (Expositionsklasse XA1). Langjährige Erfahrungen zeigen, dass bei Fertigteilen aus einem Beton mit einer Festigkeitsklasse ≥ C 35/45 mit niedrigem Wasserzementwert und geringen Wassereindringtiefen auch nach Zeiträumen von über 20 Jahren chemischen Angriffs durch Gülle und vergleichbare Medien keine Schäden festzustellen ist.
Erfahrungen zeigen weiterhin, dass bei funktionierendem und kontrolliertem Betrieb einer landwirtschaftlichen Biogasanlage hochwertige Betone der Festigkeitsklassen C 35/45, XC4, XF3, XA2/XA3, WF/WA nicht geschädigt werden.
Ausführliche Informationen zum Thema gibt das Buch „Planungshilfe Biogasanlagen aus Beton".
