Belebungsbecken einer Kläranlage mit Schwimmhaube Gas Dome 300 zur Messung von Lachgas und MethanLuftbild einer Kläranlage im MorgenlichtFaultürme und Gasspeicher einer Kläranlage

Lösungen · Kläranlagen

Gasmesstechnik für Kläranlagen

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

  • 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.

Schema einer Kläranlage mit sieben Messstellen Wasserweg von Zulauf, Rechenhaus, Sandfang und Vorklärung über das Belebungsbecken mit Schwimmhaube, Schrank und Gebläse und die Nachklärung zum Gewässer. Schlamm in den Faulturm, Klärgas über Entschwefelung und Gasspeicher zu BHKW und Fackel. Schlammhalle mit Zentrifuge, Strippung des Prozesswassers, Abluft über Ventilator in den Biofilter. Gewässer Zulauf Rechenhaus Sandfang Biofilter Vorklärung Schrank Gebläse Belebungsbecken Nachklärung Faulturm Entschwefelung Gasspeicher BHKW Fackel Schlammhalle Strippung 1 2 3 4 5 6 7
  1. 1Belebungsbecken
  2. 2Klärgas
  3. 3BHKW-Abgas
  4. 4Schlammhalle
  5. 5Abluft
  6. 6NH₃-Strippung
  7. 7Kontrollmessung

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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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 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.

  • 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.

  • 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
GA 315 Hot Gas

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
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
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
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
GAP 100

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
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.

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?

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Gut zu wissen

  • Das Off-Gas System liefert betriebliche Emissionsdaten – für die Bilanzierung, für den Nachweis von Optimierungen und für die Dauerüberwachung.
  • Jede Messstelle wird für Ihre Anlage ausgelegt: Gase, Messbereiche und Zahl der Entnahmestellen legen wir gemeinsam mit Ihnen fest.
  • Für den Personenschutz in Schächten und geschlossenen Räumen sind tragbare Gaswarngeräte da; unsere Prozessmesstechnik ergänzt sie um kontinuierliche, selektive Messwerte.
  • Für Messaufgaben darüber hinaus fragen wir bei Bedarf bei unseren Partnern an.

Welche Messstelle steht bei Ihnen an?

Schildern Sie uns Ihre Messaufgabe – wir legen die Prozessmesstechnik mit Ihnen aus.

Präzise messen. Effizient steuern.

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