Lösungen · Kläranlagen

Gasmesstechnik für Kläranlagen

Q: Welche Gase werden auf einer Kläranlage gemessen?

Am Belebungsbecken Lachgas (N₂O), Methan (CH₄) und CO₂ als Emission; im Klärgas zwischen Faulturm und BHKW Methan und Schwefelwasserstoff (H₂S), dazu oft CO₂ und Sauerstoff; im BHKW-Abgas Formaldehyd; in Schlammhallen Methan für den Explosionsschutz; in der Abluft H₂S und Ammoniak (NH₃); bei der Strippung des Prozesswassers Ammoniak.

Q: Was ist der Unterschied zwischen Klärgas und Faulgas?

Es gibt keinen: Beide Begriffe meinen das Gas aus der anaeroben Schlammfaulung im Faulturm. Es besteht überwiegend aus Methan und Kohlendioxid und enthält Spuren wie Schwefelwasserstoff. Gemessen wird es vor allem vor der Verwertung im BHKW.

Q: Wie misst man Lachgas auf der Kläranlage?

Eine Schwimmhaube wie das Gas Dome 300 fängt das Off-Gas über 1,00 m² Beckenfläche ein. Das Gasanalysegerät misst die Konzentration, eine Durchflussmessung den Volumenstrom – daraus ergibt sich die Emissionsrate E = c × Q / A in mg/(m²·h).

Q: Warum wird H₂S im Klärgas gemessen?

Schwefelwasserstoff ist giftig und korrosiv. Im BHKW greift er Motor und Abgasnachbehandlung an. Der H₂S-Wert nach der Entschwefelung zeigt, ob sie noch wirkt – so lässt sich etwa ein Aktivkohlefilter dann tauschen, wenn es nötig ist.

Q: Wie wird Methan in der Schlammhalle überwacht?

Kontinuierlich mit NDIR im Bereich bis 10 Vol.-% – also rund um die untere Explosionsgrenze von 4,4 Vol.-%. Anders als Pellistoren wird NDIR von H₂S und Siloxanen nicht vergiftet und braucht keinen Sauerstoff für das Messsignal.

Q: Wie wird gemessen, wenn die Messstelle in einer Ex-Zone liegt?

Extraktiv: Das Messgas wird über eine Probenleitung zum Gerät geführt, das außerhalb der Zone steht. Beim BioBasic schützen ATEX-zertifizierte Flammsperren die Anlage; beim GA 210 reicht die Probenleitung bis 40 m.

Q: Müssen Kläranlagen Lachgas und Methan bilanzieren?

Die neue Kommunalabwasserrichtlinie (EU) 2024/3019 verlangt die Bilanzierung von Methan und Lachgas aus Kläranlagen; die EU-Staaten setzen sie bis Juli 2027 um. Gemessene Werte ersetzen dabei pauschale Emissionsfaktoren.

Q: Wie kommen die Messwerte ins Leitsystem?

Über analoge Ausgänge 4–20 mA, Relais und je nach Gerät über Feldbus wie Modbus TCP, Profibus DP, EtherNet/IP oder Profinet. Eine Cloud ist nicht nötig.

Q: Welche Lösung passt zu meiner Kläranlage?

Das hängt von Messstelle, Gasen und Anzahl der Entnahmestellen ab. Tory, unsere digitale Beraterin, fragt die nötigen Angaben ab und leitet Sie zur Angebotsanfrage – oder Sie sprechen direkt mit unserem Team.

Vom Belebungsbecken bis zum BHKW: Welche Gase an welcher Stelle der Kläranlage gemessen werden – und mit welcher Prozessmesstechnik von Fresenius Umwelttechnik.

Messstellen ansehen Beratung anfordern

7Messstellen von der Belebung bis zur Abluft
N₂O · CH₄ · H₂Sdie Gase, um die es meistens geht
2027Kommunalabwasserrichtlinie: Lachgas und Methan bilanzieren

Interaktive Anlagengrafik

Wo auf der Kläranlage welches Gas gemessen wird

Wählen Sie eine Messstelle oder filtern Sie nach Gas – darunter sehen Sie, welche Prozessmesstechnik dort misst.

Messstelle 1

Belebungsbecken

N₂OLachgas
CH₄Methan
CO₂Kohlendioxid

Off-Gas System Smart (mit dem Smart Control 300) oder Expert (mit dem GA 320), jeweils mit der Schwimmhaube Gas Dome 300.

Off-Gas System Mehr zur Messstelle

1,00 m² Sammelfläche je Haube
Emissionsrate E = c × Q / A in mg/(m²·h), im Gasanalysegerät berechnet
N₂O-Nachweisgrenze 10 ppmV (Smart) oder 0,5 ppmV (Expert)
Kein Gebläse, kein Null- oder Prüfgas

Messstelle 2

Klärgas

CH₄Methan
H₂SSchwefelwasserstoff
CO₂Kohlendioxid
O₂Sauerstoff

Das BioBasic misst Methan und H₂S, auf Wunsch zusätzlich CO₂, O₂ und H₂ – an einer oder an mehreren Stellen zwischen Faulturm, Gasspeicher und BHKW.

BioBasic Mehr zur Messstelle

Messintervall 5 Minuten je Messstelle
Probenleitung 25 bis 50 m
1 Messgaseingang, erweiterbar auf bis zu 5
NDIR für Methan und CO₂

Messstelle 3

BHKW-Abgas

CH₂OFormaldehyd

Das GA 315 Hot Gas misst Formaldehyd heiß und feucht direkt im Abgasstrom – mit NDIR, ohne Messgaskühler und damit ohne Auswaschverlust.

GA 315 Hot Gas Mehr zur Messstelle

Messbereich 0–200 mg/m³ (0–160 ppm)
Nachweisgrenze 4 mg/m³ (3 ppm)
Messunsicherheit < 5 % vom Messwert
Heißgasmessung bis 300 °C, ohne Gaskühler

Messstelle 4

Schlammhalle

CH₄Methan

Das GA 210 in der UEG-Ausführung, optimiert auf 0–10 Vol.-% Methan. Das Gerät steht außerhalb der Ex-Zone, das Messgas kommt über die Probenleitung.

GA 210 Mehr zur Messstelle

Messbereich 0–10 Vol.-% CH₄
NDIR-Zweistrahl mit Referenzdetektor, keine Querempfindlichkeit gegenüber H₂S und CO₂
Messung jede Sekunde, T₉₀ des Geräts ca. 3 s
Probenleitung bis 40 m, interne Pumpe ca. 4 l/min

Messstelle 5

Abluft

H₂SSchwefelwasserstoff
NH₃Ammoniak

Das GA 210 für eine Komponente oder das GA 220 für mehrere – je nach Gas mit NDIR- oder elektrochemischem Sensor. Welche Ausführung passt, hängt davon ab, ob Raumabluft oder Gas aus abgedeckten Becken gemessen wird.

GA 220 Mehr zur Messstelle

GA 210: NDIR, elektrochemisch oder Zirkonoxid
Bis zu 8 Messgaseingänge je Gerät
Messung kontinuierlich (1 s) oder quasikontinuierlich (20 s)
Profibus DP, Modbus TCP, EtherNet/IP, Profinet, 4–20 mA

Messstelle 6

NH₃-Strippung

NH₃Ammoniak

Das GA 315 Hot Gas misst stark wasserlösliche Substanzen wie Ammoniak direkt im heißen, feuchten Gasstrom – mit NDIR, ohne Gaskühlung.

GA 315 Hot Gas Mehr zur Messstelle

NH₃-Messbereich bis 6.000 ppm
Messgasweg durchgehend beheizt, Messzellen 85 °C
Feuchtekompensation über ein Doppel-Detektorsystem
Beheizte Probenahme und Messgasleitung als Teil des Systems

Messstelle 7

Kontrollmessung

CH₄Methan
CO₂Kohlendioxid
H₂SSchwefelwasserstoff
O₂Sauerstoff

Das GAP 100 misst Methan, CO₂, H₂S und Sauerstoff im Feld.

GAP 100 Mehr zur Messstelle

CH₄ 0–100 Vol.-%, CO₂ 0–65 Vol.-%
H₂S 0–2.000 ppm (optional bis 10.000 ppm), O₂ 0–25 Vol.-%
NDIR-Zweistrahl für CH₄ und CO₂, elektrochemisch für H₂S und O₂
Volle Spezifikation nach 5 Minuten

Messstellen und Lösungen

Sieben Messstellen – und die passende Prozessmesstechnik für jede

Gas Dome 300 auf dem Belebungsbecken einer Kläranlage

Messstelle 01

Belebungsbecken: Lachgas und Methan als Emissionsrate

N₂OLachgas
CH₄Methan
CO₂Kohlendioxid

Im Belebungsbecken entsteht Lachgas (N₂O) bei der biologischen Stickstoffelimination; Methan (CH₄) kommt mit dem Zulauf und aus anaeroben Zonen ins Becken und wird mit der Belüftung ausgetragen. Gemessen wird das Off-Gas über der Wasseroberfläche – mit einer Schwimmhaube, die eine bekannte Fläche abdeckt.

Lösung: Off-Gas System Smart (mit dem Smart Control 300) oder Expert (mit dem GA 320), jeweils mit der Schwimmhaube Gas Dome 300.

1,00 m² Sammelfläche je Haube
Emissionsrate E = c × Q / A in mg/(m²·h), im Gasanalysegerät berechnet
N₂O-Nachweisgrenze 10 ppmV (Smart) oder 0,5 ppmV (Expert)
Kein Gebläse, kein Null- oder Prüfgas
Eine oder zwei Messstellen je System

Faultürme und Gasspeicher einer Kläranlage in der Dämmerung

Messstelle 02

Faulturm und Gasspeicher: Klärgas vor dem BHKW

CH₄Methan
H₂SSchwefelwasserstoff
CO₂Kohlendioxid
O₂Sauerstoff

Klärgas – auch Faulgas genannt – entsteht im Faulturm bei der anaeroben Schlammfaulung und besteht überwiegend aus Methan und Kohlendioxid. Für das BHKW zählen zwei Werte: Der Methangehalt bestimmt den Energiegehalt, Schwefelwasserstoff (H₂S) greift Motor und Gasleitungen an und zeigt, ob die Entschwefelung wirkt.

Lösung: Das BioBasic misst Methan und H₂S, auf Wunsch zusätzlich CO₂, O₂ und H₂ – an einer oder an mehreren Stellen zwischen Faulturm, Gasspeicher und BHKW.

Messintervall 5 Minuten je Messstelle
Probenleitung 25 bis 50 m
1 Messgaseingang, erweiterbar auf bis zu 5
NDIR für Methan und CO₂
ATEX-zertifizierte Flammsperren, Aufstellung außerhalb der Ex-Zone
4–20 mA, Modbus TCP, Profinet; Wandgehäuse IP 54

BioBasic

Messtechnik für Biogasanlagen →

Messstelle 03

BHKW-Abgas: Formaldehyd messen

CH₂OFormaldehyd

Im Gasmotor des BHKW entsteht bei der Verbrennung Formaldehyd (CH₂O); für das Abgas gelten Emissionsgrenzwerte, in Deutschland nach der 44. BImSchV. Formaldehyd ist gut wasserlöslich: Wird das Messgas gekühlt, geht ein großer Teil mit dem Kondensat verloren – bei einem Taupunkt um 4 °C typischerweise 30–60 % und mehr.

Lösung: Das GA 315 Hot Gas misst Formaldehyd heiß und feucht direkt im Abgasstrom – mit NDIR, ohne Messgaskühler und damit ohne Auswaschverlust.

Messbereich 0–200 mg/m³ (0–160 ppm)
Nachweisgrenze 4 mg/m³ (3 ppm)
Messunsicherheit < 5 % vom Messwert
Heißgasmessung bis 300 °C, ohne Gaskühler

GA 315 Hot Gas

Heiß-feucht messen ohne Auswaschverlust → Formaldehyd (CH₂O) messen →

Schlammentwässerung mit Zentrifugen in der Schlammhalle einer Kläranlage

Messstelle 04

Schlammhalle und Entwässerung: Methan unterhalb der UEG

CH₄Methan

Klärschlamm gast fortlaufend Methan aus. Die untere Explosionsgrenze (UEG) von Methan liegt bei 4,4 Vol.-% – in Schlammhallen gehört die kontinuierliche Methanmessung deshalb zum Explosionsschutz. NDIR misst Methan selektiv bei rund 3,3 µm und wird von H₂S und Siloxanen nicht vergiftet.

Lösung: Das GA 210 in der UEG-Ausführung, optimiert auf 0–10 Vol.-% Methan. Das Gerät steht außerhalb der Ex-Zone, das Messgas kommt über die Probenleitung.

Messbereich 0–10 Vol.-% CH₄
NDIR-Zweistrahl mit Referenzdetektor, keine Querempfindlichkeit gegenüber H₂S und CO₂
Messung jede Sekunde, T₉₀ des Geräts ca. 3 s
Probenleitung bis 40 m, interne Pumpe ca. 4 l/min
4–20 mA für die SPS

GA 210

Praxisbeispiel: Methanüberwachung in der Schlammhalle →

Biofilter und Abluftkanäle einer Kläranlage

Messstelle 05

Abluft vor Biofilter und Wäscher: H₂S und NH₃

H₂SSchwefelwasserstoff
NH₃Ammoniak

Rechenhaus, abgedeckte Becken und Schlammbehandlung werden abgesaugt, die Abluft geht in Biofilter oder Wäscher. Schwefelwasserstoff und Ammoniak sind die Hauptursachen für Geruch – ihre Konzentration im Rohgas zeigt, wie stark die Abluftbehandlung belastet ist.

Lösung: Das GA 210 für eine Komponente oder das GA 220 für mehrere – je nach Gas mit NDIR- oder elektrochemischem Sensor. Welche Ausführung passt, hängt davon ab, ob Raumabluft oder Gas aus abgedeckten Becken gemessen wird.

GA 210: NDIR, elektrochemisch oder Zirkonoxid
Bis zu 8 Messgaseingänge je Gerät
Messung kontinuierlich (1 s) oder quasikontinuierlich (20 s)
Profibus DP, Modbus TCP, EtherNet/IP, Profinet, 4–20 mA

Schwefelwasserstoff (H₂S) messen →

Strippkolonne zur Ammoniakentfernung aus Prozesswasser

Messstelle 06

Prozesswasser: Ammoniak bei der Strippung

NH₃Ammoniak

Das Prozesswasser aus der Schlammentwässerung ist stark ammoniumhaltig. Wird es per Strippung behandelt, liegt das Ammoniak heiß und wasserdampfgesättigt im Gas. Ein Messgaskühler würde es mit dem Kondensat auswaschen – gemessen wird deshalb heiß und feucht.

Lösung: Das GA 315 Hot Gas misst stark wasserlösliche Substanzen wie Ammoniak direkt im heißen, feuchten Gasstrom – mit NDIR, ohne Gaskühlung.

NH₃-Messbereich bis 6.000 ppm
Messgasweg durchgehend beheizt, Messzellen 85 °C
Feuchtekompensation über ein Doppel-Detektorsystem
Beheizte Probenahme und Messgasleitung als Teil des Systems

GA 315 Hot Gas

Ammoniak (NH₃) messen →

Messstelle 07

Kontrollmessung: Klärgas mobil prüfen

CH₄Methan
CO₂Kohlendioxid
H₂SSchwefelwasserstoff
O₂Sauerstoff

Nicht jede Stelle braucht eine feste Messung. Für Stichproben an Gasleitungen und Behältern oder zum Gegenprüfen fest installierter Messstellen genügt ein tragbares Gerät, das dieselben Gase misst.

Lösung: Das GAP 100 misst Methan, CO₂, H₂S und Sauerstoff im Feld.

CH₄ 0–100 Vol.-%, CO₂ 0–65 Vol.-%
H₂S 0–2.000 ppm (optional bis 10.000 ppm), O₂ 0–25 Vol.-%
NDIR-Zweistrahl für CH₄ und CO₂, elektrochemisch für H₂S und O₂
Volle Spezifikation nach 5 Minuten

GAP 100

Luftbild einer Kläranlage mit Belebungsbecken und Faultürmen im Morgenlicht

Kommunalabwasserrichtlinie

Lachgas und Methan werden bilanzpflichtig

Bis Juli 2027 setzen die EU-Staaten die neue Kommunalabwasserrichtlinie (EU) 2024/3019 um. Sie verlangt, Methan und Lachgas aus Kläranlagen zu bilanzieren. Mit pauschalen Emissionsfaktoren lässt sich das rechnen – mit einer Haube auf dem Becken lässt es sich messen. Lachgas wirkt nach IPCC rund 273-mal, biogenes Methan rund 27-mal so stark auf das Klima wie CO₂.

Zum Off-Gas System

Belüftetes Belebungsbecken einer Kläranlage im Gegenlicht

Praxisbeispiel

Stockholm Vatten misst statt zu schätzen

Stockholm Vatten versorgt 1,1 Millionen Menschen. In den Kläranlagen Henriksdal und Bromma übertragen sieben Messsysteme mit dem GA 220 und dem GA 320 die Werte für Methan, Lachgas und CO₂ kontinuierlich ins SCADA-System – mit Kompensation der Querempfindlichkeiten.

1,1 Mio.versorgte Menschen
7Messsysteme
CH₄ · N₂O · CO₂kontinuierlich ins SCADA

Zur Fallstudie

Überblick

Messstelle, Gase und Lösung auf einen Blick (Auszug)

Messstelle	Gase	Lösung
Belebungsbecken	N₂O · CH₄ · CO₂	Off-Gas System, Gas Dome 300, Smart Control 300, GA 320
Klärgas	CH₄ · H₂S · CO₂ · O₂	BioBasic
BHKW-Abgas	CH₂O	GA 315 Hot Gas
Schlammhalle	CH₄	GA 210
Abluft	H₂S · NH₃	GA 210, GA 220
NH₃-Strippung	NH₃	GA 315 Hot Gas
Kontrollmessung	CH₄ · CO₂ · H₂S · O₂	GAP 100

Stand 16.10.2026. Maßgeblich sind die Datenblätter und Broschüren der jeweiligen Produkte.

Produkte

Prozessmesstechnik für die Kläranlage

Komplettsystem

Von der Entnahme bis ins Leitsystem

Extraktiv gemessen

Das Messgas wird angesaugt und im Schrank oder Technikraum analysiert. Die Geräte stehen geschützt, an der Messstelle bleibt nur die Entnahme.
Messgasaufbereitung inklusive

Kondensatfalle, Filter und – wo nötig – Messgaskühler gehören zum System, damit Feuchte die Messung nicht verfälscht.
Werte direkt ins Leitsystem

Über 4–20 mA, Relais oder Feldbus wie Modbus TCP und Profinet. Ihre Daten bleiben bei Ihnen.
Weltweiter Service

Wartung und Kalibrierung durch unseren Service; Geräte lassen sich zur Wartung aus dem Schrank nehmen und einsenden.

Zum Service

Beratung

Tory – Ihre Beratung für die Kläranlage

Welche Messstelle, welche Gase, wie viele Entnahmestellen? Tory fragt die nötigen Angaben in wenigen Schritten ab und führt Sie zur passenden Lösung – oder direkt zu einem Termin mit unserem Team.

Passende Lösung je Messstelle
Off-Gas System, BioBasic oder GA-Serie
Direkter Übergang zur Angebotsanfrage

FAQ

Häufige Fragen zur Gasmesstechnik auf Kläranlagen

Welche Gase werden auf einer Kläranlage gemessen?