Biogasanlage Doum

Die WikipediaBiogasanlage wurde 2007 von der Firma PlanET Biogastechnik für Herrn Ralf Doum mit einem Aufwand von etwa 1,7 Mio € erbaut. Pro Jahr werden etwa 7000t Maissilage (gleicher Mais wie Futtermais) und 7000m³ Gülle von den 250 Rindern des Hofs (erbringt 35% des Energieertrags) sowie der Rindermist als Substrat verarbeitet. Der Mais wird zu einem Drittel in der Landwirtschaft des Hofes angebaut, der Rest wird von Landwirten aus 10-15km Umkreis angekauft. Die Maissilage wird im Herbst nach der Ernte in 3 Wochen in circa 300 Fahrten herangefahren und in den offenen Silagespeichern gelagert. Die restliche Zeit des Jahres gehen von der Anlage kaum Umweltbelästigungen aus.

Im Betrieb wird die Maissilage mit dem Teleskoplader aus dem Silagespeichern diskontinuierlich von oben in die Beschickungsanlage gekippt (2. Bild grüner Container), von dort durch ein Fördersystem kontinuierlich den

Fermenter (2100m³) zugeführt und dort mit der flüssigen Gülle vermischt, sodass ein Brei entsteht. Danach gelang es in den Nachgärer.Beide Behälter be- stehen aus einem 6m hohen Betonring von etwa 20m Durch- messer mit einem flachen Folien- dach. Fermenter und Nachgärer werden durch eine Wandheizung (Leistung 20-50KW, vorwiegend im Winter) auf der Idealtempera- tur von 39° gehalten, der Brei wird durch 4 Rührwerke (Stromverbrauch 250-300 KWh/Tag) ständig umgewälzt. Dabei wird das Substrat innerhalb von 60 Tagen anaerob (unter Sauerstoffabschluss) mikrobakteriell zersetzt. Es entsteht das Biogas und ein Gärrest, der in das 3. zylin- drischen graue Bauwerk von 32m Durchmesser, 4,5m Tiefe und 3200m³ Fassungsvermögen überläuft und dort gesammelt wird. Der flüssige Gärrest stellt einen hervorragenden weitge- hend geruchlosen Dünger dar, der auf dem Hof zur Düngung der Maisfelder und des Graslandes für die Kühe verwendet wird. Er wird weiterhin an die anderen Maislieferanten abgegeben.
Das entstehende Biogas (etwa 240m³/h) besteht zu 52-53% aus Methan, dem Hauptbestandteil des Erdgases. Der Rest ist vor- wiegend Kohlendioxid, welches beim Wachsen der Mais- und Futterpflanzen der Luft entnom- men wurde. Das Gas wird ge- kühlt, Feuchtigkeitsreste werden auskondensiert. Es dient dann zur Feuerung eines WikipediaBlockheizkraftwerks.
Als Kraftwerk dienen zwei spezielle Gasmotoren, ähnlich einem LKW-Motor, die mit Hilfe eines Generators elektrischen Strom erzeugen. Sie sind in einem eigenen Gebäude untergebracht. Es werden kontinuierlich etwa 240m³ Gas pro Stunde verbrannt. Die darin enthaltene Energie wird zu 48% in Strom und zu 43% im Wärme (Kühlwasser des Motors, Wärmeleistung 400KW) umgewandelt. Damit im Falle von Motorstörungen das sehr klimaschädliche Methangas nicht in die Atmosphäre entweicht, wird eine spezielle Gasfackel verwendet, die sich im Störungsfall entzündet.

Speicher Maissilage © WW, www.Aachen-hat-Energie.de
Fermenter © WW, www.Aachen-hat-Energie.de
Speicher für Gärreste © WW, www.Aachen-hat-Energie.de
Maschinenhaus © WW, www.Aachen-hat-Energie.de

Die Anlage arbeitet das ganze Jahr über durchgehend. So entstehen pro Jahr aus 85000m³ Gas etwa 210.000 KWh Strom und 190.000 KW Wärme in Form von Wasser mit einer Temperatur von etwa 80 Grad.

Der über den Eigenverbrauch der Anlage hinausgehende Stromanteil wird ins städtische Netz (Spannungsebene 230V) eingespeist. Die Wärme dient zunächst der Beheizung der Fermenter. Weiterhin wird damit eine Gärtnerei auf dem etwa 800m weit entfernten Gut Hebscheid beliefert. Mit dem größten Teil wird als Dienstleistung eine 400000€ teure Holzhackschnitzel- trocknung betrieben. Die Trocknung bereitet die Hackschnitzeln für die Verbrennung vor.

Die Kostenerstattung ergibt sich wie bei PV- und Windanlagen auch aus dem EEG zur Zeit der Inbetriebnahme, sie ist für 20 Jahre garantiert.

EEG-Erstattungsanteile Erstattung in Cent/KWh
Grundvergütung für KWK-Anlagen
11,67
NAWARO-Bonus (für Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen)
7
KWK-Bonus (hängt von Wirkungsgraden des Motors und dem Anteil der Wärmenutzung ab)
2
Güllebonus (bei mindestens 30% Gülleanteil)
1
Formaldehydbonus (bei Einhaltung des Formaldehyd-Verbrennunggrenzwerts nach TA-Luft)
1
Summe
22,67

geschäftliche Risiken:

Prinzipiell wäre einer Weiterentwicklung der Anlage zur Erdgaserzeugung möglich. Dazu müßte jedoch in einer aufwändigen Aufbereitung das Kohlendioxid und andere Spurengase abgetrennt werden und eine Gasleitung bis zum nächsten Anschluss an das Niederdruck-Gasnetz gebaut werden. Die ist hier aber wegen der großen Entfernung zu aufwändig.

Biomasse hat im Gegensatz zu den fluktuierenden EE-Energieträgern Fotovoltaik und Wind prinzipiell den Vorteil, dass die Stromerzeugung bedarfsgesteuert (stromgeführt) ausgeführt werden kann, wobei parallel immer auch Wärme anfällt. Dazu wäre hier jedoch ein Gasspeicher erforderlich.

Die Verarbeitung von Biomasse zu Energie (Biogas, Biodiesel, Bioethanol) steht immer auch mehr oder weniger in der Konkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung. Für die Maisversorgung dieser Anlage werden etwa 150ha Agrarfläche ( entspricht etwa 150 Fußballfeldern ) benötigt. Die Biomasse kann zur 100%-Versorgung Deutschlands mit Erneuerbaren Energien nur einen kleinen Beitrag liefern. Die Konkurrenzsituation mit der Lebensmittelerzeugung besteht nicht bei der Verwendung von Reststoffen, wie z.B. Gülle.

Die "Vermaisung" deutsche Agrarflächen steht teilweise in der Kritik. Hier ist jedoch Abhilfe durch einen Mix anderer Pflanzen möglich.

© WW, www.Aachen-hat-Energie.de, November 2014

 

weitere Informationen unter:

1) Funktion Biogasanlagen

2) Energieatlas NRW, Karte des LANUV (Landesamt für Uwelt, Natur und Verbraucherschutz)

3) Zeitungsbericht über Biogasanlage in Würselen-Birk