Optimierung der Gasausbeute bei modernen Biogasanlagen

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Nach der Vorvergärung transportiert eine Exzenterschneckenpumpe das Substrat in den Fermenter. Dort herrschen eine Temperatur von etwa 40° C und ein neutraler bis leicht basischer pH-Wert – optimale Bedingungen für Bakterien, die Essigsäure und Methan bilden. Das bereits im Hydrolysebehälter entstandene Gas, eine Mischung aus CO₂ und H₂, wird zusätzlich mittels Injektordüsen im Umpumpsystem in den Fermenter geleitet. Somit kann auch Hydrolysegas, das normalerweise verloren geht, restlos verwertet werden. „Durch die effiziente Nutzung und die schnelle Verarbeitung befindet sich in der übrigen Gärmasse letztendlich kaum noch Restgaspotenzial“, erklärt Thalmann.

Neben der Entscheidung zur Hydrolyse war es dem Betreiber auch wichtig, dass die Behälter aus Edelstahl bestehen. Das garantiere eine weit höhere Lebensdauer als Beton. „Aufgrund seiner rauen Oberfläche kann Beton bereits nach einem Jahr stark angegriffen sein“, weiß der gelernte Metallbauer und Landmaschinenmechanikermeister Abele aus Erfahrung. Bei den von Lipp gefertigten Behältern hingegen erwartet er eine Haltbarkeit von mindestens 20 Jahren. Weil der verwendete Verinox-Edelstahl eine besonders glatte Oberfläche hat, arbeiten die Rührwerke zudem viel leichter, da das Material nicht an den Wänden haften bleibt. Das verkürzt die Mischzeit zusätzlich und spart Energie ein. Da Stahl ein guter Wärmeüberträger ist, konnte Abele die Heizung an der Außenseite anbringen. Die Wärmeverteilung im Behälter ist dadurch besonders gleichmäßig. Trotz seiner Größe benötigt der Fermenter nur 0,8 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs der Anlage. Das entstandene Gas wird im integrierten Speicher gesammelt, der als druckloser Pufferraum dient und aus flexiblem und beschichtetem Polyester-Gewebe besteht.

Der nebenstehende Nachgärer ist mit einem Edelstahl-Membrandach luftdicht verschlossen. „Dadurch entwickeln sich kaum Gerüche – was vor allem wegen der Nähe zum Ort sehr wichtig ist“, sagt Abele. Wenn sich zu viel Material im Fermenter befindet, wird es über Rohre automatisch in den Nachgärer transportiert. Durch den Ausgleichsbehälter sichert der Betreiber die gesetzlich vorgegebene Mindestverweilzeit von 180 Tagen im Jahr. Das im Silo entstandene Gas, das einen Anteil von etwa sechs Prozent an der Gesamtmenge ausmacht, wird über Pendelleitungen zurück in den Fermenter gebracht.

Montage in wenigen Tagen

Nach abgeschlossener Methangärung wird das Gas zu einem Blockheizkraftwerk (BHKW) geleitet, das sich auf dem Gelände der Anlage befindet und von dem aus der produzierte Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird. Momentan lässt Abele ein zweites Satelliten-BHKW im 1000 Meter entfernten Tannhausener Industriegebiet bauen, das die dort angesiedelten Unternehmen dann mit Strom versorgt. Auf 560 kW wird mit dem zweiten BHKW die installierte elektrische Leistung der Anlage steigen, 200 000 Liter Heizöl könnten so künftig eingespart werden.

Produziert wurden der Fermenter sowie der Nachgärer im Firmenwerk von Lipp. Hier werden die Stahlbänder gefertigt, dann aufgewickelt und zum Bauplatz transportiert. In einem weitgehend automatisierten Verfahren lassen sich aus den Coils in wenigen Tagen die Behälter montieren. Die glatte und kantenlose Oberfläche entsteht mithilfe eines speziellen und patentieren Falzverfahrens, Schweißarbeiten können auf diese Weise umgangen werden. Dank der speziellen Fertigungsweise konnte Betreiber Abele die Größe des Behälters genau auf die Platzverhältnisse angepasst auswählen.

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