Zuckerrüben für Biogas neue Techniken und aktuelle Praxisergebnisse

Transkript

1 Zuckerrüben für Biogas neue Techniken und aktuelle Praxisergebnisse 4. Internationaler Energy Farming Congress in Papenburg am Claus Pommerehne, Nordzucker AG

2 Projekt: Biogasrübe im Emsland Projektfrage: Ist die Biogasrübe eine Substratalternative in Mais-starken Anbauregionen? Projektpartner: Finanzielle Förderung vom Niedersächsischen Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung

3 Wirkung der Rübe im Fermenter- Aus der Theorie Zuckerrüben... sind schnell abbaubar... sind laut Batch-Versuchen nach 6-8 h bereits zu 90 % umgesetzt (Mais: Tage)... je höher der Zerkleinerungsgrad, desto höher die Umsatzgeschwindigkeit... führen zu einer schnellen Vergärung und kürzeren Verweilzeiten... führen zu geringerem Rühraufwand und weniger Eigenstrombedarf (20% Rüben minus 25% Rühraufwand)

4 Zuckerrübenanbau im Emsland/Grafschaft Bentheim 2011 Rübenanbau bisher nur auf 0,5% der landwirtschaftlichen Nutzfläche Erfolgreicher Rübenanbau 2011 RWG EL Süd 87 t/ha Rübenertrag Otten 97 t/ha Rübenertrag Kartoffeln 14% Zuckerrübe 0,5% Ölfrüchte 1% Grünland 11% Ackerfutter 7% Getreide 21% Mais 46%

5 Kernelemente der Rübenaufbereitung Entsteinen Reinigen Zerkleinern

6 Rübenaufbereitung in BGA Salzbergen, Beesten, Messingen 1. Roden, Rübenwäsche an der BGA, Zerkleinerung, Lagerung im Hochbehälter Rüben roden (+ Transport) Acker Biogasanlage (CCM-Zudosierung) Entblätterte Rüben in Miete gelagert Zerkleinerer Putsch Hochbehälter Laden und Reinigen KWS-Wäsche Förderband Breipumpe + Transport

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8 Rübenaufbereitung in BGA Estringen, Ahlde 2. Roden, Rübenwäsche auf Acker, Zerkleinerung an BGA, Lagerung im Hochbehälter Rüben roden Entblätterte Rüben in Miete gelagert Laden und Reinigen Acker Biogasanlage Hochbehälter (CCM-Zudosierung) Zerkleinerer Putsch Transport + Pumpe Rhino-Wäsche Annahmebunker

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10 Rübenaufbereitung BGA Otten 3. Roden, keine Entsteinung, Zerkleinerung auf Acker, Lagerung im Erdbecken Transport und Einlagerung in Erdbecken Entblätterte Rüben in Miete gelagert Schredder Acker Rübenbreilager Laden und Reinigen X Förderband LWK

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12 Ausfall- und Rüstzeiten Rübenmenge 490 t 510 t Ausfall-, Rüst- und Verarbeitungszeit 1,3 h Auf- und Abbau Messingen II 2,5 h 6,8 h A:16% Ausfallzeit 4,5 h Verarbeitungszeit Messingen I 4,5 h 12,0 h A:27% 800 t Beesten 4,5 h 2,5 h 17,0 h A:13% 650 t Estringen 6,0 h 4,0 h 21,5 h A:16% 0,0 h 5,0 h 10,0 h 15,0 h 20,0 h 25,0 h 30,0 h 35,0 h

13 Energieverbrauch für Rübenaufbereitung Gesamtenergieverbrauch aus elektr.energie und fossieler Energie (Diesel) je t Rübenaufbereitung 10 9 Kwh/t Rüben 10,0 Der Energieverbrauch kann je nach Maschinenauswahl sehr unterschiedlich sein ,2 Optimierungspotential Messingen 2 Otten

14 Kosten und Leistung der Rübenverarbeitungsprozesse 2011 Für die Praxis entscheidend ist die Leistung inkl. Ausfallzeiten 120 t/h Leistung Leistung mit Ausfallzeiten in t/h Estringen Beesten Messingen 1 Messingen 2 Otten

15 Kosten und Leistung der Rübenverarbeitungsprozesse 2011 Für die Praxis entscheidend ist die Leistung inkl. Ausfallzeiten Die Ausfallzeiten machen 15-30% der gesamten Kosten aus t/h Leistung /t Kosten 10,8 11, Eine hohe Leistung je h hat deutlichen Einfluss auf die Kosten , ,2 83 4, Leistung mit Ausfallzeiten in t/h Kosten /t ohne Transport Estringen Beesten Messingen 1 Messingen 2 Otten Zuzüglich Transport Feld/BGA: 6,47 /t 2,68 /t 5,21 /t 3,66 /t 3,42 /t

16 Wie klein muss die Rübe zerkleinert werden? Klein genug, um pumpfähig zu sein Klein genug, um sich im Erdbecken selbstständig verteilen zu können Grob genug, um möglichst wenig Energie für Zerkleinerung zu verbrauchen Grober Rübenbrei geringerer Energieaufwand Hoher Zerkleinerungsgrad hoher Energieaufwand Nach 40 Minuten

17 Fazit Es gibt mehrere Rübenaufbereitungsverfahren, die situationsbedingt und aus dem Bedarf der BGA heraus alle richtig sind. Wenn die Rüben entsteint werden muss, ist das Aufbereitungsverfahren mit Entsteinung annähernd % teurer als ohne Entsteinung Die Ausfallzeiten von 15-30% einer Aufbereitungskette haben deutlichen Einfluss auf die Kosten und sind zu minimieren Der Energieverbrauch von 6,2-10,0 kwh/t Rüben muss berücksichtigt und weiter gesenkt werden Der Anspruch an die Rübenzerkleinerung muss weiter untersucht werden. Der Zerkleinerungsgrad hat einen großen Einfluss auf den Energieverbrauch und auf die Förderung ins Lager Die Wirkung im Fermenter muss zukünftig weiter untersucht werden

18 Projektfrage: Ist die Biogasrübe eine Substratalternative in Mais-starken Anbauregionen? JA

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Nordzucker AG Claus Pommerehne