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Die Neuerung betrifft eine Decke eines Biogas-Behälters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Biogas-Behälter wird auch als Fermenter bezeichnet.
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Aus der Praxis ist es bekannt, die Biogasbehälter mit flexiblen Folien abzudecken: Zunächst ist eine gasdichte Gasspeichermembran vorgesehen und darüber eine Wetterschutzfolie, die als flexible Außenmembran ausgestaltet ist. Nach unten hin werden diese Folien durch die gattungsgemäße Decke abgesichert, so dass, wenn kein ausreichender Innendruck im Biogasbehälter herrscht, die flexiblen oberen Folien bzw. Membranen nicht durchhängen, was beispielsweise bei Niederschlägen durch das sich ansammelnde Gewicht der Niederschläge zu einer Beschädigung der Folien führen könnte.
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Eine Holzbalkendecke ist als eine erste Bauform einer gattungsgemäßen Decke bekannt, wobei einerseits Holzbalken vorgesehen sind, die im Abstand zueinander verlegt sind und wobei andererseits Holzbretter auf diese Holzbalken aufgelegt sind, so dass die Decke in sehr vorteilhafter Weise begehbar ist. Abstände zwischen den Brettern sichern die Gasdurchlässigkeit der Decke. Die Begehbarkeit der Decke erleichtert Wartungsarbeiten an Einbauten des Biogas-Behälters, beispielsweise an Rührwerken, Pumpen o. dgl., und ist bereits bei der Errichtung des Biogasbehälters vorteilhaft, wenn die begehbare Decke problemlos den Zugang zu sämtlichen Stellen der Seitenwand des Biogasbehälters im Bereich der Mauerkrone ermöglicht, so dass dort die Befestigung der Membranen problemlos ermöglicht ist, ohne dass die Verwendung von Leitern, Hubsteigern oder dergleichen erforderlich wäre.
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Aus der Praxis ist eine zweite von mehreren anderen Bauformen gattungsgemäßer Decken eines Biogasbehälters bekannt, bei der das Flächenelement als flexibles Element ausgestaltet ist, nämlich in Form eines Netzes. Das Netz wird auf eine Unterkonstruktion aufgelegt, die durch eine Vielzahl von Traggurten gebildet ist. Bei einem runden Biogasbehälter verlaufen diese Traggurte radial von einer im Biogasbehälter vorgesehenen zentralen Stütze nach außen zu der Behälterwand. Das Netz ist vergleichsweise grobmaschig ausgestaltet und weist eine Maschenweite von deutlich mehr als 5 × 5 cm Zentimetern auf, nämlich etwa 10 × 10 cm, so dass eine optimale Luftdurchlässigkeit gegeben ist.
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Nachteilig ist jedoch, dass die Begehbarkeit dieses Netzes aufgrund der vergleichsweise großen Maschen problematisch ist und ein unsicheres Laufgefühl erzeugt, wobei die Unsicherheit dadurch vergrößert wird, dass das Netz zwischen zwei benachbarten Traggurten nach unten sackt.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Decke dahingehend zu verbessern, dass diese einfach, schnell und somit kostengünstig montiert werden kann, möglichst problemlos begehbar ist, und zudem eine optimale Qualität des erzeugten Biogases unterstützt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Decke mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Decke aus einem flexiblen Flächenelement zu bilden, welches als engmaschiges textiles Netz oder Gewebe ausgestaltet ist. Das Material des Flächenelements ist unter den Gesichtspunkten ausgewählt, dass es beständig gegen die im Biogas-Behälter herrschende Atmosphäre ist, und dass es eine hohe Reißfestigkeit aufweist, um eine sichere Begehbarkeit zu gewährleisten. Zudem ist die Elastizität des Materials eingeschränkt, so dass es bei der Begehung einen möglichst straffen, stabilen Untergrund bietet. Um die gewünschte Festigkeit und Straffheit zu gewährleisten, kann das Material des Flächenelements hochfeste Fasern enthalten, wie beispielsweise Aramidfasern oder dergleichen.
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Durch die vorgeschlagene Decke wird die Montage des Biogas-Behälters insgesamt vereinfacht und beschleunigt, da beispielsweise die Anbringung der oberen Folien erleichtert wird. Die Decke selbst ist nämlich schnell montierbar, da nur ein einziges, zusammenhängendes Bauteil in Form des textilen Flächenelements gehandhabt werden muss.
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Hinzu kommt aufgrund der engmaschigen Ausgestaltung des textilen Netzes oder Gewebes ein überraschender Effekt: Während des Betriebs der Biogasanlage wird die Unterseite der Decke von Bakterien besiedelt, welche den im Biogas enthaltenen Schwefel abbauen. Wenn das erzeugte Biogas nachgeschalteten Verbrennungsmotoren oder ähnlichen Arbeitsmaschinen zugeführt wird, bewirkt die Schwefelfreiheit bzw. Schwefelarmut des Biogases einen erheblich problemloseren Lauf derartiger Aggregate und verbessert deren Langlebigkeit auch ohne aufwendige Entschwefelungsanlagen. Der Entschwefelungseffekt ist mit einem grobmaschigen Netz, selbst wenn es von denselben Bakterien besiedelt werden sollte, aufgrund der angebotenen, vergleichsweise kleinen Besiedlungsfläche nicht erreichbar, so dass durch die Feinmaschigkeit des vorschlagsgemäß zu verwendenden Flächenelements nicht nur die Begehbarkeit der Decke, sondern überraschenderweise auch die Qualität des erzeugten Biogases verbessert wird.
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Vorteilhaft ist die Maschenweite des Flächenelementes kleiner als 3 × 3 cm. Bezogen auf die Größe eines menschlichen Fußabdrucks wird – im Gegensatz zu einer etwa im Dezimeterbereich liegenden Maschenweite eines Netzes – ein sicheres Laufgefühl beim Begehen der Decke ermöglicht. Bei einer vorteilhaften Maschenweite von höchstens 5 × 5 mm kann ein Laufgefühl beim Begehen der Decke ermöglicht werden, welches nahezu dem Laufgefühl auf einer geschlossenen Oberfläche gleichkommt. In praktischen Versuchen hat sich ein Material bewährt, welches eine noch deutlich kleinere Maschenweite aufweist und fast blickdicht ist, und welches dadurch die gewünschte Festigkeit für das Laufgefühl bei Begehen der Decke aufweist sowie einen optimaler Besiedlungsraum für eine Bakterienkultur schafft. Beispielsweise kann ein Material verwendet werden, wie es von der Fa. Huesker Synthetic GmbH/48705 Gescher/Deutschland unter der Bezeichnung TechnoTex D 00,530 vertrieben wird.
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Abgesehen von der problemlosen Begehbarkeit der Decke aufgrund des sicheren Laufgefühls weist die Engmaschigkeit nicht nur bei der Errichtung des Biogas-Behälters oder bei Wartungsarbeiten, sondern auch während des Betriebs der Biogasanlage einen Vorteil gegenüber grobmaschigen Netzen auf: die Decke ist nach wie vor gasdurchlässig, jedoch werden Luft- bzw. Gasströmungen innerhalb des Biogas-Behälters behindert. So kann sich keine regelrechte Strömungswalze innerhalb des Behälters und durch die Decke hindurch bilden, die ansonsten oberhalb der Decke an den Folien bzw. Membranen unerwünscht abkühlen kann und in Folge auch das Substrat unterhalb der Decke im Biogas-Behälter auskühlen und die Effizienz des Biogas-Behälters beeinträchtigen kann.
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Vorteilhaft kann die Decke Verstärkungselemente aufweisen. Somit kann auch ein Material für das Flächenelement verwendet werden, welches aus anderen Gründen gut geeignet ist, jedoch nicht die gewünschte Festigkeit aufweist. Die Verstärkungselemente sind fest mit dem Flächenelement verbunden. Durch diese feste Verbindung wird dem Effekt entgegengewirkt, dass beim Begehen das Flächenelement zwischen zwei benachbarten Verstärkungselementen tief durchsacken kann. Da die Relativbewegung zwischen dem Flächenelement und den Verstärkungselementen ausgeschlossen ist, übertragen sich die Kräfte, die beim Begehen auf das Flächenelement einwirken, auf benachbarte Verstärkungselemente, so dass insgesamt ein sehr straffer Untergrund geschaffen werden kann, der problemlos begangen werden kann, auch ohne dass zusätzliche Last verteilende Hilfsmittel wie Bretter o. dgl., auf die Decke aufgelegt werden müssen.
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Vorteilhaft können die Verstärkungselemente als Gurte ausgestaltet sein, die mit dem Flächenelement vernäht sind. Auf diese Weise werden zwei textile Produkte miteinander verbunden, in einer materialgerechten Verbindungstechnik, so dass die Decke langlebig und zur Aufnahme hoher Kräfte geeignet ist.
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Die Verstärkungselemente müssen sich nicht notwendigerweise so weit über die gesamte Fläche des Flächenelements erstrecken, wie dies aus der eingangs erwähnten Decke bekannt ist, bei welcher Traggurte radial verlaufen. Wenn man den Haltering der zentralen Stütze in einem runden Biogasbehälter als eine erste Befestigungsstelle ansieht und die umlaufende Wandung des Biogasbehälters als zweite Befestigungsstelle ansieht, so verlaufen bei der bekannten Decke die Traggurte stets über die gesamte Länge von der ersten zur zweiten Befestigungsstelle. Je nach verwendetem Material des Flächenelements kann es ausreichend sein, dieses lediglich im radial äußeren Bereich durch die Verstärkungselemente zu unterstützen und zu straffen, so dass sich die Verstärkungselemente nur über einen Teil der Strecke zwischen der ersten und der zweiten Befestigungsstelle erstrecken müssen. Bei viereckigen Biogasbehältern können die ersten und zweiten Befestigungsstellen beispielsweise zwei gegenüberliegende Wände des Biogasbehälters sein, wenn keine zentrale Stütze vorgesehen ist.
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Vorteilhaft kann der Zugang in das Behälterinnere durch die Decke ermöglicht sein. In diesem Fall weist das Flächenelement vorteilhaft eine verschließbare Aussparung auf, wobei die Aussparung mit einer entsprechenden Abdeckung verschlossen werden kann, die aus demselben Material des Flächenelements besteht und welche mittels lösbarer Verschlusselemente an dem Flächenelement befestigt ist. Eine einfache und zur Decke passende, materialgerechte Ausgestaltung der Verschlusselemente kann beispielsweise in deren Ausgestaltung als Häkchenverschluss bestehen.
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Je nach den Kräften, welche die Verschlusselemente aufnehmen können, stellt die Abdeckung eine gute Unfallsicherung dar, die verhindern kann, dass ein Mensch versehentlich durch die von der Abdeckung verschlossene Aussparung fallen kann. Um jedoch das versehentliche Betreten dieser Aussparung möglichst zu vermeiden, kann die Aussparung vorteilhaft durch eine entsprechende optische Gestaltung hervorgehoben sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, die Abdeckung und das übrige Flächenelement kontrastfarbig zueinander auszugestalten, oder es kann am Rand der Abdeckung bzw. am Rand des übrigen Flächenelements eine entsprechend kontrastierende Farbgebung vorgesehen sein, so dass zumindest die Kontur des Verschlusselementes deutlich kenntlich gemacht ist.
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Wenn die vorgesehene Besiedlung der Decke mit Bakterien erfolgt, kann dies möglicherweise die Luftdurchlässigkeit der Decke in einem unerwünschten Ausmaß behindern. Daher können vorteilhaft in dem Flächenelement mehrere der Belüftung dienende Öffnungen vorgesehen sein. Diese können preisgünstig beispielsweise durch Ausstanzen geschaffen werden. Um zu verhindern, dass das Flächenelement von den Öffnungen ausgehend einreißen kann, können vorteilhaft die Öffnungen am Rand verstärkt sein, beispielsweise durch Verklebung bzw. kalte Verschweißung, oder durch eine thermische Verschweißung, oder beispielsweise durch einen ein- oder mehrteiligen Lochverstärkungsring.
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Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine Draufsicht auf einen mit einer Decke versehenen Biogasbehälter, bei dem aus Übersichtlichkeitsgründen einige Bauelemente entfernt sind, und
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2 eine perspektivische Ansicht auf das Material der Decke von 1, in einem gegenüber 1 größeren Maßstab.
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In 1 ist mit 1 insgesamt ein Biogasbehälter bezeichnet, der als runder Behälter eine ringförmig umlaufende Seitenwand 2 aufweist. In der Mitte ist eine Stütze 3 aufgestellt, die im Abstand oberhalb des Behälterbodens einen Haltering 4 trägt.
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Vom Haltering 4 nach außen bis zur Seitenwand 2 erstreckt sich eine Decke 5, die aus einem engmaschigen textilen Netz oder Gewebe besteht, welches ein Flächenelement 6 bildet, und die weiterhin aus einer Vielzahl von Gurten besteht, welche Verstärkungselemente 7 bilden, wobei die Verstärkungselemente 7 fest mit dem Flächenelement 6 vernäht sind.
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Die Verstärkungselemente 7 erstrecken sich nur im äußeren radialen Bereich der Decke 5 bis an die Seitenwand 2 heran, sie erstrecken sich jedoch nicht über die gesamte radiale Länge bis zum Haltering 4.
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Mit 8 sind rein schematisch unterschiedliche Einbauten angedeutet, beispielsweise Rührwerke, Pumpen oder dergleichen. Um den Zugang zu diesen Einbauten 8 zu ermöglichen, sind in der Decke 5 viereckige Aussparungen 9 vorgesehen, welche rein beispielhaft für zwei der Einbauten 8 dargestellt sind und jeweils mit Abdeckungen 10 verschlossen sind. Die Abdeckungen 10 bestehen aus demselben Material wie das übrige Flächenelement 6, sind jeweils entlang einer ihrer vier Kanten fest mit dem übrigen Flächenelement 6 verbunden und bilden somit eine U-förmig umrandete Lasche. Im Bereich des Anschlusses der Abdeckung 10 an das übrige Flächenelement 6 sind Verschlusselemente in Form von Häkchenverschlüssen vorgesehen.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Biogasbehälter 1 einen eckigen Grundriss aufweisen, und es kann ebenfalls abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass keine Stütze 3 vorhanden ist, oder dass eine Stütze 3 ohne einen Haltering 4 verwendet wird.
