Good Practice. Biogasanlagen in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein

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1 Niedersächsisches Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein Good Practice Biogasanlagen in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein

2 Good Practice Biogasanlagen in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein 3

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4 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 6 1 Einleitung und Zielsetzung 7 2 Vorgehensweise Auswahl der Biogasanlagen Datenaufnahme der Biogasanlagen 8 3 Good Practice Biogasanlagen Biogasanlage Büter & Heymann GmbH & Co. KG Borsteler Bioenergie GmbH & Co. KG Biogas Breese/Marsch GbR Biogasanlage Püggen/Biolandhof Ebeling Biogasanlage Raiffeisen-Warengenossenschaft Jameln e.g Gaswerker GmbH & Co. KG Biogasanlage Steimke Bioenergie Klosterbachtal GmbH & Co. KG Bahlmann Naturstrom GmbH Biogasanlage Jens Geveke Urban Biogas GmbH & Co. KG Biokraft Nordholz GmbH & Co. KG Biogasanlage Agrar-Gas Denkte GmbH & Co. KG BioEnergie Algermissen GmbH & Co. KG Biogasanlage Wanzleben Biogasanlage Mücheln Biogasanlage Hohenberg-Krusemark GmbH & Co. KG Biogasgemeinschaftsanlage Viöl Biogasanlage Futterkamp Pellwormer Biogas GmbH & Co. KG 48 4 Gegenüberstellung der Betriebsparameter aller Biogasanlagen 50 5 Zusammenfassung und Ausblick 52 Anhang 54 Glossar 54 Aufnahmebogen der Biogasanlagen 56 Ansprechpartner 58 5

5 Abkürzungsverzeichnis Abkürzungen Beschreibung a BGA BHKW BWK CH 4 CCM d EEG el. EVU FWL GPS h H 2 S LKS MSR-Technik NawaRo NH 3 O 2 t th. P LPVG LVZ Jahr Biogasanlage Blockheizkraftwerk Bundeswehrkaserne Methan Corn-Cob-Mix Tag Erneuerbaren-Energie-Gesetz elektrisch Energieversorgungsunternehmen Feuerungswärmeleistung Ganzpflanzensilage Stunde Schwefelwasserstoff Lieschkolbenschrot Mess,- Steuer,- Regeltechnik Nachwachsende Rohstoffe Ammoniak Sauerstoff Tonne thermisch Phosphor Landwirtschaftliche Produktionund Vertriebsgesellschaft Lehr- und Versuchszentrum 6

6 1 Einleitung und Zielsetzung Seit Anfang der 1990 er Jahre erfahren die erneuerbaren Energien einen enormen Aufschwung. Dieser beruht vorwiegend auf dem erneuerbaren Energiengesetz und der Ausrichtung von EU und Bund hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung und zum Klimaschutz. Die Zielvorgaben für die Zukunft sind anspruchsvoll: Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch bis zum Jahr 2020 auf mindestens 10 %. Im Jahr 2050 sollen bereits 50 % des Primärenergiebedarfs aus erneuerbaren Energien bereitgestellt werden. Bei der Stromerzeugung werden bis 2010 mindestens 12,5 % und 2020 mindestens 20 % aus erneuerbaren Energien angestrebt. Der Anteil von Biokraftstoffen am Kraftstoffverbrauch soll im gleichen Zeitraum auf 5,75 % erhöht werden. Neben Wind, Wasser und Sonne ist die Nutzung von Biomasse von großer Bedeutung. Von ihr werden die höchsten Potentiale für die regenerative Energieerzeugung erwartet. Als Schlüsseltechnologie wird die Erzeugung von Biogas aus Biomasse bzw. Nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo s) gese- hen. Biogas ist immer dezentral, hat eine sehr breite Rohstoffpalette und ist hinsichtlich der Anlagengröße außerordentlich flexibel. Es erhält nachhaltig Nährstoffkreisläufe, ermöglicht alternative Produktionslinien in der Landwirtschaft und generiert Wertschöpfung und Arbeitsplätze im ländlichen Raum. Biogas stellt deshalb eine wichtige und eine vielseitige Form der Bioenergie aus der Landwirtschaft dar. Bundesweit gab es Ende 2006 bereits Biogasanlagen mit einer Gesamtleistung von etwa MW und einer potentiellen Jahresstromerzeugung von ca. 6,5 TW/h. Die Bioenergietechnik ist mittlerweile in der Praxis angekommen, dennoch gibt es erheblichen Handlungsbedarf bei der Optimierung von Prozess- und Anlagentechnik und Steigerung der Biogasausbeutung. Das Ziel dieser Dokumentation ist es, die o. g. Potentiale weiter auszubauen und anhand der vorgestellten Good Practise Biogasanlagen, das Biogas-Know-How weiter voranzutreiben. Zukünftigen Anlagenbetreibern soll damit der Betrieb einer Biogasanlage erleichtert werden. Verfahrensschema einer Biogasanlage (Quelle: FNR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe) 7

7 2 Vorgehensweise 2.1 Auswahl der Biogasanlagen 2.2 Datenaufnahme der Biogasanlagen Die Auswahl der so genannten Good Practice Biogasanlagen in Niedersachsen gehen auf die Empfehlungen des Biogasforums am Niedersächsischen Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz sowie auf das 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe zurück. Die ausgewählten Biogasanlagen Sachsen-Anhalts und Schleswig-Holsteins wurden von dem jeweiligen Landwirtschaftsministerium vorgeschlagen und aufgenommen. Die Datenaufnahme erfolgte über mehrere Monate. Neben den stofflichen und energetischen Anlagenparametern wurde auch die Funktionalität der Biogasanlagen erhoben. Diese Daten und Informationen sind Bestandteil der Anlagenbeschreibungen im nachfolgenden Kapitel. Die Erfassung und Zusammenstellung der Daten für die Biogasanlagen erfolgte durch das 3N Kompetenzzentrum mittels eines Aufnahmebogens. Auswahlkriterien für die Biogasanlagen waren neben einem kontinuierlichen Anlagenbetrieb u. a. eine hohe Anzahl an Volllastbetriebsstunden, ein gutes/innovatives Wärmenutzungskonzept, die Auswahl der Inputstoffe und verschiedenste Anlagenvarianten. Es werden nur Biogasanlagen betrachtet, die mit Nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo s) betrieben werden. 8

8 3 Good Practice Biogasanlagen In diesem Kapitel werden die ausgewählten Good Practice Biogasanlagen näher beschrieben. Dabei wird detailliert auf die Betriebsweise der Anlagen aus Niedersachsen, Sachsen- Anhalt und Schleswig-Holstein eingegangen. In der nachstehenden Abbildung sind die untersuchten Biogasanlagen örtlich dargestellt. Flensburg Emden Wittmund Cuxhaven Schleswig- Holstein Itzehoe Stade Niedersachsen Kiel Lübeck Lüneburg Meppen Oldenburg Cloppenburg Verden Soltau Uelzen Salzwedel Lingen Nienburg Hannover Wolfsburg Braunschweig Stendal Osnabrück Hameln Magdeburg Sachsen-Anhalt Wittenberg Göttingen Halle 100 km Naumburg 9

9 3.1 Biogasanlage Büter & Heymann GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 11/2005 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Biogasanlage Büter & Heymann GmbH & Co. KG Vrees/Niedersachsen 500 kw in das Stromnetz des öffentlichen Energieversorgungsunternehmens (EVU) eingespeist und nach dem Erneuerbaren- Energien-Gesetz (EEG) vergütet. Die bei der Verstromung im BHKW anfallende Wärme (Abgaswärme, Kühlwasserwärme) wird zum Einen als Prozesswärme für die Beheizung des Fermenters genutzt zum Anderen werden mit der Wärme drei Wohnhäuser, zwei Hähnchenställe und ein Schweinemaststall beheizt. Außerdem wird die Abwärme des BHKW s in einer Trocknungsanlage (Bandtrockner) verwendet. Hier werden je nach Bedarf bzw. Verwendung Körnermais, Maissilage für Einstreu in Hähnchenställe oder Hackschnitzel getrocknet. Planer/Hersteller EnviTec Biogas AG Kenndaten der Biogasanlage Büter & Heymann GmbH & Co. KG Kosten 1,5 Mio Euro Die Biogasanlage Büter & Heymann GmbH & Co. KG ist eine Gemeinschaftsanlage und wird durch die Landwirte Robert Büter und Willy Heymann betrieben. Die Inbetriebnahme der Anlage erfolgte im November Im Januar 2006 hatte die Anlage bereits ihre volle elektrische Leistung von 500 kw erreicht. Die Biogasanlage ist eine sanlage und wird mit Schweinegülle und Nachwachsenden Rohstoffen betrieben. Dabei wird vor allem Silomais und Corn-Cob-Mix (CCM) vergoren. Die Substrate (Gülle und NawaRo s) werden in einem so genannten Anmaischbehälter zugeführt und dort miteinander vermischt. Anschließend wird das Substrat in den Fermenter (2.800 m³) gepumpt. Die Substratzugabe in den Fermenter erfolgt jede Stunde, das heißt 24-mal am Tag. Die Substrate haben in den Fermenter eine durchschnittliche Verweilzeit von etwa 50 Tagen. Danach wird das ausgegorene Substrat in eines der zwei Gärrückstandslager (je m³) gefördert. Das entstehende Biogas wird im Gasspeicher (300 m³) des Fermenters zwischengelagert und in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verstromt. Der produzierte Strom wird direkt Substrat-Input 10 m³/d Schweinegülle 14 t/d Silomais 4,5 t/d CCM Anlagendaten m³ Fermentervolumen 38 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (abgedeckt) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 54 % CH 4 -Gehalt BHKW GE Energy, Jenbacher Gasmotor kw Feuerungswärmeleistung 500 kw elektrische Leistung 40,4 % elektrischer Wirkungsgrad 539 kw thermische Leistung 43,5 % thermischer Wirkungsgrad 83,9 % Gesamtwirkungsgrad 10

10 Biogasanlage Büter & Heymann Fermenter Silomais Tagesbunker Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 11

11 3.2 Borsteler Bioenergie GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 09/2005 Anlagenart Borsteler Bioenergie GmbH & Co. KG Bispingen/Niedersachsen bietet der Fermenter weitere Vorteile wie beispielsweise kürzere Pumpwege und dadurch geringere Betriebskosten. Bei der Wärmenutzung überzeugt die Anlage, da zehn benachbarte Wohngebäude versorgt werden, davon drei landwirtschaftliche Höfe mit Stallungen und einzelne Ferienwohnungen. In Zukunft ist geplant die Biogasanlage um 300 kw, auf eine elektrische Leistung von 800 kw, zu erhöhen und die dabei anfallende Wärme im örtlichen Schwimmbad zu nutzen. Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten 500 kw E.U.R.O. Biogas Anlagenbau GmbH 1,55 Mio Euro Kenndaten der Borsteler Bioenergie GmbH & Co. KG Substrat-Input 5 m³/d Schweinegülle 25 t/d Silomais 2 t/d Getreide Diese Biogasanlage befindet sich im Landkreis Soltau- Fallingbostel. Es handelt sich um eine Gemeinschaftsanlage, die von drei Landwirten betrieben wird. Auf der für die Anlage zur Verfügung stehenden Fläche von 200 ha werden Silomais und Getreide-GPS als nachwachsender Rohstoff bzw. Energie-Input für die Biogasanlage angebaut. Die Substratmischung für die Anlage setzt sich aus den drei Hauptsubstraten, Schweinegülle (5 m³/d), Silomais (25 t/d) und Getreide-GPS (2 t/d) zusammen. Die Biogasanlage, die 2005 in Betrieb genommen wurde, besteht aus dem so genannten Pott in Pott -System mit nur einem Behälter. Eine weitere Besonderheit ist, dass die zwei beheizten, parallel betriebenen Fermenter nicht neben, sondern ineinander angeordnet sind. Bei diesem Pott in Pott - System der E.U.R.O. Biogas Anlagenbau GmbH befindet sich der erste Fermenter in der Mitte. Um ihn herum ist mit entsprechend größerem Umfang ringförmig der zweite Fermenter angeordnet, während das Gärrestelager den äußeren Ring bildet. Der gesamte Behälter hat ein Volumen von insgesamt m³. Der Pott in Pott -Behälter ist mit einer Betondecke abgedeckt und somit befahrbar. Bei entsprechendem Baugrund ist er auch komplett versenkbar. Neben der Optik und der besseren Akzeptanz in der Öffentlichkeit Anlagendaten m³ Fermentervolumen 40 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 53 % CH 4 -Gehalt BHKW GE Energy, Jenbacher Gasmotor kw Feuerungswärmeleistung 500 kw elektrische Leistung 40,4 % elektrischer Wirkungsgrad 539 kw thermische Leistung 43,5 % thermischer Wirkungsgrad 83,9 % Gesamtwirkungsgrad Pott in Pott -System 12

12 Ringfermenter Ringfermenter mir Substratdosiereinheit Biogas-BHKW Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 13

13 3.3 Biogas Breese/Marsch GbR Name Biogas Breese Marsch GbR Standort Dannenberg/Niedersachsen Inbetriebnahme 10/2006 Anlagenart Trockenfermentation Die Anlage verfügt über einen 100 m³ großen Perkolatspeicher, in dem gelöste Methanbakterien gespeichert und anschließend über die Biomasse verrieselt werden. Dadurch wird der Fermentationsprozess beschleunigt und eine deutlich erhöhte Gasausbeute erreicht. Die Biologie erwies sich im bisherigen Betrieb als sehr stabil und die Gasausbeuten liegen teilweise über den Werten aus der Literatur. Positiv wirkte sich im Betrieb der geringe Anteil an Maschinentechnik, Pumpentechnik etc. aus, der auch zu einem niedrigen Eigenenergieverbrauch führt. Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten 526 kw Salzwedeler Brückenund Ingenieurbau GmbH, Salzwedel in Arbeitsgemeinschaft mit der Ingenieurbau Celle GmbH in Celle; MSR-Technik Bioferm GmbH 1,85 Mio Euro Im Herbst 2007 soll die Abwärme der Biogasanlage mittels Fernwärmeleitung in den Ortskern transportiert werden. Der maximale Wärmebedarf der Kunden liegt bei ca. 800 kw. Es werden 40 Wohneinheiten, eine Gaststätte, ein Kindergarten und ein Vereinsheim mit Wärme versorgt. Zur Abdeckung der Spitzenlast wird noch ein 400 kw Hackschnitzel-Kessel installiert. Als Sicherheit, bei Ausfall des BHKW, ist zusätzlich ein 800 kw Gaskessel vorhanden. Diese Biogasanlage befindet sich im Landkreis Lüchow- Dannenberg und arbeitet nach dem System der Trockenfermentation im Batch-Verfahren. Die Anlagenleistung beträgt 526 kw el, wobei 6 Wochen nach Beginn des Probebetriebes, Anfang Oktober 2006 die Anlagenleistung bereits 75 % der Nennleistung erreichte. Im Februar 2007 erreichte die Anlage annähernd die geplante Anlagenleistung. Die technische Anlagenplanung sowie die Mess-, Steuer- und Regeltechnik installierte die Firma Bioferm. Die Anlage wird jährlich mit ca Tonnen Biomasse beschickt. Hier kommen Festmist, Maissilage, Grassilage, Grünroggen und Frischgras zum Einsatz. Kenndaten der Biogas Breese/Marsch GbR Substrat-Input 4,1 t/d Rindermist 11 t/d Silomais 11 t/d Grassilage 2,7 t/d Grünroggen 2,7 t/d Frischgras Anlagendaten 7 Fermenter, 30 x 7 x 4,3 m ca. 500 m³ Füllvolumen C Betriebstemperatur Gasproduktion m³/d Biogasmenge 55 % CH 4 -Gehalt Die Biogasanlage hat sieben unabhängig voneinander zu betreibende Fermenter mit einem Fassungsvermögen von ca. 500 m³ je Fermenter. Nach der Befüllung und einer Aufenthaltszeit von ca Tagen wird die Biomasse durch Zugabe von Neumaterial und Abzug von ausgegorenem Material ersetzt und der Fermentationsprozess beginnt von vorn. Alle drei bis vier Tage wird ein Fermenter mit etwa 100 Tonnen Frischmasse befüllt. BHKW GE Energy, Jenbacher Gasmotor kw Feuerungswärmeleistung 526 kw elektrische Leistung 40,4 % elektrischer Wirkungsgrad 566 kw thermische Leistung 43,5 % thermischer Wirkungsgrad 83,9 % Gesamtwirkungsgrad 14

14 Technikgebäude Silagebunker Fermenter ( Garagen-Fermenter ) Energiebilanz ) Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 89 Inst. elektrische Leistung kw 526 Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw 468 Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ab Herbst ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 15

15 3.4 Biogasanlage Püggen/Biolandhof Ebeling Name Standort Inbetriebnahme 12/2003 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Biogasanlage Püggen/ Biolandhof Ebeling Luckau/Niedersachsen 330 kw Büro für Biogastechnik Heckenkamp Euro, inkl. Fernwärmeleitung Die Biogasanlage wurde im Dezember 2003 errichtet und besitzt demnach den Status einer Altanlage (vor Novellierung des EEG s in 2004) und bekommt derzeit keinen KWK-Bonus in Höhe von 2 ct./kw el eingespeister Leistung. Die Biogasanlage gehört zum ökologischen Landbaubetrieb (Biolandhof) von Herrn Manfred Ebeling. Der Betreiber verfügt über eine landwirtschaftliche Nutzfläche von 98 ha Acker- und 19 ha Grünland. Bei der Anlage ist die Anzahl der unterschiedlichen Inputstoffe bemerkenswert, wie beispielsweise Kleegras, Kartoffeln, Getreide (Weizen, Gerste, Roggen, Triticale), Schweinemist und Maissilage. Die Biogasanlage besitzt eine elektrische Leistung von 330 kw, die durch drei BHKW mit einer Leistung von je 110 kw erzeugt wird. Die klassische Anlage verfügt über einen Fermenter (1.600 m³), einen Nachgärer (1.600 m³) und ein offenes Endlager (600 m³). Der Strom wird in das öffentliche Netz des Energieversorgers eingespeist. Mit der Abwärme der Biogasanlage werden sieben benachbarte ländliche Wohnhäuser in Luckau mit Wärme versorgt. Kenndaten der Biogasanlage Püggen/Biolandhof Ebeling Substrat-Input 1,4 t/d Rindermist ,2 t/d Silomais 4,4 t/d Kleegras GPS 0,8 t/d Getreide 0,6 t/d Kartoffeln Anlagendaten m³ Volumen Fermenter & Nachgärer 39 C Betriebstemperatur 600 m³ Gärrückstandslager (offen) Gasproduktion BHKW m³/d Biogasmenge 51 % CH 4 -Gehalt Dreyer & Bosse Kraftwerke GmbH, 3 x Zündstrahler; Deutz 110 kw el 836 kw Feuerungswärmeleistung 330 kw elektrische Leistung 39,5 % elektrischer Wirkungsgrad 360 kw thermische Leistung 43,1 % thermischer Wirkungsgrad 82,6 % Gesamtwirkungsgrad 16

16 Biogasanlage und Technikgebäude Fermenter, Nachgärer und Gärrückstandslager Energiebilanz 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 88 Inst. elektrische Leistung kw 330 Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw 289 Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a

17 3.5 Biogasanlage Raiffeisen-Warengenossenschaft Jameln e.g Name Standort Inbetriebnahme 12/2005 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Raiffeisen-Warengenossenschaft Jameln e.g Jameln/Niedersachsen 600 kw Büro für Biogastechnik Heckenkamp 1,45 Euro BGA/ Euro Biogasaufbereitung & Tankstelle Bei der Nassvergärungsanlage der Raiffeisen-Warengenossenschaft Jameln e.g werden Mais- und Grassilage sowie Roggenkorn und Gülle als Substrate eingesetzt. Die Rohstoffe werden von ca. 40 Landwirten aus der näheren Umgebung (Radius ca. 5 km) angebaut und während der Ernte zur Anlage geliefert. Der Silomais und das Gras wird auf dem Anlagengelände siliert, Roggenkorn in dem Getreidesilo gelagert und Gülle wird je nach Anforderung angeliefert. Die Silagen werden über einen Schubbodenbunker (60 m³) und einen Kettenförderer in den Fermenter eingebracht. Das Biogas wird vor Ort in zwei Blockheizkraftwerken verstromt. Die dabei anfallende Wärme wird zur Wärmeversorgung der RWG Jameln verwendet. In naher Zukunft (Ende 2007) soll eine Fernwärmeleitung nach Platenlaase verlegt werden. Dort sollen mehrere Wohnhäuser und das Kulturzentrum mit Wärme versorgt werden. Durch diese Investition wird in Zukunft ca. 90 % der anfallenden Wärme aus der Anlage genutzt. Im Juni 2006 eröffnete die Biogasanlage die erste Biogastankstelle Deutschlands. Die Tankstelle wird mit aufbereitetem Biogas aus der Biogasanlage versorgt. An der Anlage wurde die Aufbereitungsanlage installiert, das aufbereitete Biogas wird über eine erdverlegte Gasleitung etwa m bis zur Tankstelle gefördert, dort auf Betriebsdruck verdichtet und zur Fahrzeugbetankung gespeichert. Installiert wurde die Biogas-Aufbereitungsanlage von der Firma Haase Energietechnik AG (Haase Biogas-Verstärker, Selexol- Wäsche). Das gereinigte Biogas strömt durch die Transportleitung zur Tankstelle. Bei fehlender Abnahme von Biomethan an der Tankstelle wird das gereinigte Biogas in den Gasspeicher der Anlage geleitet und den BHKW zur Verstromung zugeführt. An der Tankstelle wird das Biomethan auf den Speicherdruck von ca. 300 bar komprimiert und in einem Hochdruckspeicher (24 Flaschen zu je 80 l) zur Betankung bereitgehalten. Die Tankstelle entspricht dem Standard einer Erdgastankstelle. Die Aufbereitungsanlage produziert seit der Inbetriebnahme kontinuierlich Biomethan mit einem Methangehalt von %. Es entspricht somit einem Erdgas mit H-Qualität und hat hervorragende Kraftstoffeigenschaften. Das Gas wird unter dem Produktnamen WEGAS Wendländer Biogas angeboten. Kenndaten der Biogasanlage RWG Jameln Substrat-Input 4,1 m³/d Rindergülle 24,6 t/d Silomais 2,7 t/d Grassilage 1,4 t/d Roggenkörner Anlagendaten m³ Volumen Fermenter u. Nachgärer 40 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion 6500 m³/d Biogasmenge 52 % CH 4 -Gehalt BHKW Dreyer & Bosse Kraftwerke GmbH, 1 Zündstrahler; Deutz 250 kw el / 1 Gas-Otto-Motor; MAN 345 kw el 1572 kw Feuerungswärmeleistung 595 kw elektrische Leistung 37,8 % elektrischer Wirkungsgrad 600 kw thermische Leistung 38,2 % thermischer Wirkungsgrad 76 % Gesamtwirkungsgrad 18

18 Biogasaufbereitung 6 8 bar Betriebsdruck 140 m³/h Input Biogas mit ca. 52 % CH m³/h WEGAS Kohlendioxid CO 2 Biogasaufbereitung Methan CH 4 Gasleitung zur Tankstelle Biogas-Tankstelle Überschuss Wendländer Biogas Wendländer Biogas mit ca % CH 4 Kapazität für ca Tankfüllungen pro Tag BHKW Biogastankstelle 300 mbar Vordruck 250 bar Betriebsdruck (Fülldruck) Liter Speichervolumen Biogasanlage Verfahrensschema der BGA RWG Jameln Biogasanlage Jameln Biomethan Tankstelle in Jameln Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a k. A. k. A. 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 19

19 3.6 Gaswerker GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 2005 Gaswerker GmbH & Co. KG Betzendorf/ Niedersachsen ohne nennenswerte infrastrukturelle Anpassungen um rund 200 kw el aufgerüstet werden. Planungen dazu laufen zurzeit. Mit dem Ringkanal-Fermenter wird eine sehr gute Durchmischung und dadurch eine sehr gute biologische Stabilität erreicht. Das hat einen zuverlässigen Gasertrag und somit eine hohe Stromerzeugung zur Folge hat. Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller 526 kw biowatt Energy GmbH Kenndaten der Biogasanlage Betzendorf Substrat-Input 5 m³/d Schweinegülle 24 t/d Silomais 1 t/d GPS Kosten 2,2 Mio Euro Diese Biogasanlage befindet sich im Landkreis Lüneburg und wurde durch die biowatt Energy GmbH in enger Zusammenarbeit mit der Baufirma Aug. Prien erbaut. Die Anlage wurde in 2006 als Trockenfermentationsanlage betrieben. Der Betreiber hat die Anlage komplett ohne Gülle und ohne Rezirkulat gefahren. Die BGA lief zunächst sehr gut, verzeichnete aber im Verlauf des Betriebes große Leistungsverluste. Ab wurde Gülle zugeführt und die ursprüngliche Leistung stellte sich innerhalb weniger Wochen wieder ein. Die Anlage besitzt eine homogenisierte und automatische Feststoffzufuhr zu den Fermentern. Der Hauptfermenter (1.140 m³) ist ringkanalförmig angeordnet. In ihm hat das Substrat eine Verweilzeit von ca. 95 Tagen. Die Verweilzeit des Gärsubstrates im nachgeschalteten Fermenter (2.290 m³) beträgt 125 Tage. Die Entschwefelung des Biogases erfolgt über Sauerstoffzugabe sowie über eine interne Fällung. Das Biogas wird in einem Gassack über den Hauptfermenter gespeichert und anschließend im Blockheizkraftwerk verstromt. Die Abwärme wird derzeit nur für die Prozesswärme genutzt. Ein Wärmnutzungskonzept ist in der Planung. Die Biogasanlage hat eine installierte elektrische Leistung von 526 kw. Das Fermentervolumen bei dieser Anlage ist mit etwa m³ äußerst großzügig dimensioniert und verfügt über weitere Aufrüstungsreserven. Die BGA kann Anlagendaten m³ Fermentervolumen 40 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (offen) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 53 % CH 4 -Gehalt BHKW GE Energy, Jenbacher, Gasmotor kw Feuerungswärmeleistung 526 kw elektrische Leistung 40,4 % elektrischer Wirkungsgrad 566 kw thermische Leistung 43,5 % thermischer Wirkungsgrad 83,9 % Gesamtwirkungsgrad 3-D-Ansicht Substratzufuhr 20

20 Fermenter Biogasanlage Betzendorf Energiebilanz ) Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 94 Inst. elektrische Leistung kw 526 Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw 494 Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a k. A. 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 21

21 3.7 Biogasanlage Steimke Name Standort Inbetriebnahme 10/2006 Anlagenart MTV III Bioenergie GmbH Co. KG Asendorf/Niedersachsen Trockenfermentation Der anschließende Nachgärer ist aus Edelstahl gefertigt. Hierbei handelt es sich um einen stehenden Fermenter, mit einem Volumen von 370 m³ und einer Betriebstemperatur von C, thermophile Stufe. Die bei der Verstromung von Biogas im BHKW anfallende Wärme wird zu 100 % genutzt. Neben der nötigen Fermenterbeheizung werden der Hähnchenmastbetrieb und das auf dem Grundstück liegende Landhotel (Schwimmbad, Zimmer, Hotelräume) mit Wärme versorgt. Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten 240 kw ARCHEA Biogas N.V Euro Kenndaten der Biogasanlage Steimke Substrat-Input 0,6 t/d Hähnchenmist 9,5 t/d Silomais Die Biogasanlage der MTV Bioenergie befindet sich auf einem landwirtschaftlichen Betrieb im Landkreis Diepholz. Die Betriebsführung der Anlage übernimmt der Landwirt Eyck Steimke. Bewirtschaftet werden neben dem Hähnchenmastbetrieb noch 150 ha Ackerland. Bei der Biogasanlage handelt es sich um eine Trockenfermentationsanlage (Hähnchenmist, Maissilage) mit einer installierten elektrischen Leistung von 240 kw. Der Hauptfermenter der Anlage ist ein liegender Fermenter mit einem Horizontalrührwerk, der außen mit Styrodur und mit Stahlblech verkleidet ist. Der Fermenter hat ein Volumen von 270 m³. Die Substrate werden über einen Schneckenförderer in den Hauptfermenter eingebracht. Besonders hervorzuheben ist der installierte Sandaustrag am Hauptfermenter, der auch bei vollem Fermenterbetrieb betätigt werden kann. Nach der Vergärung im Hauptfermenter durchläuft das ausreichend homogenisierte Substrat die thermische Desintegration (ThermDes-Anlage). Dort wird das Substrat auf 70 C erhitzt und dadurch hygienisiert und aufgeschlossen. Durch die Hygienisierung (Erhitzung) werden unter anderem die Zellstrukturen schwer abbaubarer Substanzen aufgeschlossen. Dies ermöglicht eine bessere, schnellere Vergärung auch bei relativ kurzen Verweilzeiten. Die Aufheizung erfolgt mit der Abwärme aus dem BHKW. Die ThermDes-Anlage hat ein Volumen von 0,8 m³. Anlagendaten 650 m³ Volumen Fermenter & Nachgärer 40 C/52 C Betriebstemperatur (Hauptfermenter/Nachgärer) m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion BHKW m³/d Biogasmenge 52,5 % CH 4 -Gehalt SEVA Energie AG 1 Zündstrahler; Deutz 240 kw el 632 kw Feuerungswärmeleistung 240 kw elektrische Leistung 38,0 % elektrischer Wirkungsgrad 235 kw thermische Leistung 37,2 % thermischer Wirkungsgrad 75,2 % Gesamtwirkungsgrad 22

22 Biogasanlage Steimke Sandaustrag von außen Verfahrensschema Trockenfermentation der BGA Steimke Sandaustrag von innen Energiebilanz ) Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 92 Inst. elektrische Leistung kw 240 Elektr. Arbeit MWh/a 962 Ø Elektr. Leistung kw 220 Therm. Arbeit MWh/a 942 Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a 753 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 23

23 3.8 Bioenergie Klosterbachtal GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 11/2006 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Bioenergie Klosterbachtal GmbH & Co. KG Bassum-Nüstedt/ Niedersachsen Trockenfermentation 500 kw Organic Waste Systems (OWS) 2,7 Mio Euro Die vier Betreiber der Biogasanlage entschieden sich für eine Trockenfermentation von OWS. Hintergrund dieser Entscheidung war, das eine Trockenfermentation von OWS in Bassum bereits seit 1997 in der kommunalen Abfallbehandlung zum Einsatz kommt und einer der Betreiber dort arbeitet. So konnte er auf die positiven Erfahrungen des Verfahrens zurückgreifen. Die Investition der 500 kw el Anlage ist um einiges teurer als eine herkömmliche Anlage in vergleichbarer Größe. Fläche erforderlich. 140 ha bewirtschaften die drei Landwirte der Betreibergemeinschaft für den Betrieb der BGA, die übrigen Rohstoffe werden zugekauft. Das produzierte Gas wird in zwei (von drei, vorhandenen) Schnell-Zündstrahlmotoren je 250 kw el verwertet. Der dritte Motor ist für den Fall einer Störung stets im Standby. Die Abwärme wird für zwei Wohnhäuser genutzt. Derzeit wird eine Fernwärmeleitung verlegt. Damit sollen acht weitere Wohnhäuser mit Wärme versorgt werden. Außerdem ist eine Kammertrocknung für landwirtschaftliche Produkte in Planung. Kenndaten der Bioenergie Klosterbachtal GmbH & Co. KG Substrat-Input 2,7 t/d Ferkelmist 14,7 t/d Silomais 5,5 t/d Sonnenblumensilage 4,9 t/d Roggen GPS 3,2 t/d Grassilage Anlagendaten m³ Fermentervolumen 54 C Betriebstemperatur (Hauptfermenter/Nachgärer) m³ Gärrückstandslager (offen) Das OWS-Verfahren (Dranco-Farm Verfahren) in Nüstedt nutzt einen 26 m hohen Hochfermenter mit konischem Boden, der kontinuierlich mit Substrat beschickt und aus dem beständigen Gärsubstrat abgezogen wird. Die Inputstoffe werden nach Erhitzung in den oberen Teil des Fermenters zugegeben und sinken während der Umsetzung ab. Aus der mittleren Zone des Konus werden sie abgezogen und innerhalb von 36 Stunden, bei einer Verweildauer von ca. 35 Tagen, rezirkuliert. Der untere Teil des Fermenter arbeitet als Nachfermenter, das Gärprodukt wird abgezogen und in einem Güllebehälter gelagert, bis es auf die Felder ausgebracht wird. Gasproduktion BHKW m³/d Biogasmenge 53 % CH 4 -Gehalt Schnell Zündstrahlmotoren AG & Co. KG 2 Zündstrahler; Scania 250 kw el (1 BHKW in Reserve) kw Feuerungswärmeleistung 500 kw elektrische Leistung 43 % elektrischer Wirkungsgrad 522 kw thermische Leistung 45 % thermischer Wirkungsgrad 88 % Gesamtwirkungsgrad Das in der Anlage verwendete Substrat setzt sich zusammen aus Maissilage, Sonnenblumensilage, Roggen-GPS, Ferkelmist sowie Grassilage. Für den Anbau sind insgesamt 210 ha 24

24 Biogasanlage Klosterbachtal Biogasspeicher BHKW-Container Energiebilanz ) Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 88 Inst. elektrische Leistung kw 500 Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw 442 Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a 153 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 25

25 3.9 Bahlmann Naturstrom GmbH Name Standort Inbetriebnahme 10/2005 Bahlmann Naturstrom GmbH Lindern/Niedersachsen Das entstehende Biogas wird in drei Jenbacher BHKW verstromt. Die anfallende Abwärme wird über eine 700 Meter lange Fernwärmeleitung zur Fleischerei Bahlmann transportiert. Mit der Fleischerei hat die Biogasanlage einen konstanten Wärmeabnehmer mit einem Wärmebedarf von 800 kw. Kenndaten der Bahlmann Naturstrom GmbH Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller kw Eigenplanung Substrat-Input 82,2 t/d Silomais 5,5 t/d Roggen GPS 4,1 t/d Getreideschrot 1,4 t/d Hähnchenmist Kosten 3,4 Mio Euro Diese Biogas-Großanlage befindet sich in der Veredlungsregion Niedersachsen, im Landkreis Cloppenburg. Ausschlaggebend für die Auswahl des Standorts war der konstante Wärmebedarf der benachbarten Fleischerei. Anlagendaten m³ Volumen Fermenter & Nachgärer 41 C Betriebstemperatur (Hauptfermenter/Nachgärer) m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 53 % CH 4 -Gehalt Die Biogasanlage wurde im Herbst 2005 in Betrieb genommen und hat eine elektrische Leistung von 1,9 MW. Es handelt sich um eine Anlage mit insgesamt sechs Behältern. Den drei Fermentern mit einer gesamten Kapazität von m³ sind zwei Nachgärer mit einem Arbeitsvolumen von m³ nachgeschaltet und daran anschließend ein Endlager mit m³. Die Substrate (Silomais, Grünroggen-GPS, Getreideschrot, Hähnchenmist) werden nicht im Betrieb selbst erzeugt, sondern alle zugekauft. Schweine- bzw. Rindergülle kommt nicht zum Einsatz. Der Biogas-Gärrest wird über FAN-Separator, einem Press-Schnecken-Separator (PSS), geleitet. Die abgeschiedenen Feststoffe werden sehr gut entwässert und haben einen hohen Trockensubstanzgehalt. Das Material kann anschließend landwirtschaftlich verwertet werden. Die flüssige Phase wird abgezogen und zwischengespeichert, bevor es dem Substrat-Input wieder zugeführt werden kann, um dessen Pumpfähigkeit zu gewährleisten. BHKW GE Energy, Jenbacher Gasmotor 2 BHKW zu je 526 kw el ; ab 2007 zusätzlich 1 BHKW 835 kw el kw Feuerungswärmeleistung kw elektrische Leistung 40,2 % elektrischer Wirkungsgrad kw thermische Leistung 44 % thermischer Wirkungsgrad 84,2 % Gesamtwirkungsgrad 26

26 Biogasanlage Bahlmann Naturstrom Gülle Zwischenlager FAN-Separator Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 27

27 3.10 Biogasanlage Jens Geveke Name Standort Inbetriebnahme 12/2005 Jens Geveke/Landwirt Westerstede-Ihausen/ Niedersachsen In 2007 soll die Anlage auf 500 kw el im zweistufigen Verfahren ausgebaut werden. Eine Separation des Endsubstrates ist angedacht. Ein Teil der flüssigen Phase wird in den Fermenter zurückgeführt um den Trockensubstanz-Gehalt zu regulieren. Insbesondere wird hierdurch eine Schwimmschicht im Endlager verhindert. Tendenziell soll in Zukunft der Grasanteil noch erhöht werden. Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller 190 kw Eigenbau/BioConstruct Kenndaten der Biogasanlage Jens Geveke Substrat-Input 6,7 t/d Grassilage 3,5 t/d Maissilage 2 m³/d Rindergülle 1,1 t/d Lieschkolbenschrot Kosten Euro Die Einzelhofanlage liegt in Landkreis Ammerland, Niedersachsen. Als Hauptsubstrate werden Grassilage, Maissilage, Rindergülle und Lieschkolbenschrot (LKS) eingesetzt. Eine Besonderheit bei dieser Anlage ist der hohe Anteil an Grassilage (70 %) am Inputmix. Die einstufige Anlage, die Ende 2005 in Betrieb genommen wurde, besteht aus einem stehenden Betonfermenter (1.000 m³), einem gasdichten Gärrestlager und einem Maschinenraum mit BHKW, der zwischen den beiden Behältern eingebaut ist. Der Fermenter ist beheizt, isoliert und mit einem Großflügelrührwerk Paddelgigant ausgestattet. Durch dieses Paddelrührwerk lässt sich die Grassilage im Fermenter gut händeln und es entstehen keine Schwimmschichten. Die gesamte Beschickung der Anlage wir über einem Feststoffdosierer (28 m³) mit stehenden Schnecken realisiert. Die Gasspeicherung (2 x 250 m³) erfolgt unter dem Tragluftdach des Fermenters und des Gärrestlagers. Die Biogasentschwefelung wird biologisch durch Lufteinblasung in den Gasraum des Fermenters realisiert. Die Gasverwertung erfolgt über ein MAN-Gasmotor-BHKW (190 kw el, Hersteller: CES - Continental Energy Systems, Belgien). Der produzierte Strom wird in das Netz des örtlichen Energieversorgers eingespeist. Für die Nutzung der Wärme sind derzeit zwei ländliche Wohnhäuser mittels Fernwärmeleitung (300 m) angeschlossen. Anlagendaten m³ Fermentervolumen 42 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 53,5 % CH 4 -Gehalt BHKW CES Continental Energy Systems BHKW 190 kw el MAN-Gasmotor 470 kw Feuerungswärmeleistung 190 kw elektrische Leistung 40,5 % elektrischer Wirkungsgrad 210 kw thermische Leistung 44,5 % thermischer Wirkungsgrad 85,0 % Gesamtwirkungsgrad Anlagenbetreiber Jens Geveke mit Grassilage 28

28 Biogasanlage Jens Geveke BHKW-Container mit Silohaufen Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 29

29 3.11 Urban Biogas GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 2005 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Urban Biogas GmbH & Co. KG Hude-Wüsting/ Niedersachsen 500 kw Urban GmbH 1,8 Mio Euro Die Biogasanlage ist mit einem landwirtschaftlichen Betrieb verbunden. Neben 250 Milchkühen werden hier 200 Jungvieh gehalten. Die landwirtschaftliche Fläche beträgt 230 ha Ackerland und 70 ha Grünland. gedrosselte elektrische Leistung von 500 kw angenommen, da die BGA bis zu diesem Zeitpunkt noch nach dem privilegierten Baurecht betrieben wurde. Derzeit läuft die Anlage aber bereits mit der vollen elektrischen Leistung von 680 kw. Die anfallende Wärme wird nur für die Prozesswärme (Fermenterbeheizung) genutzt. Im Juni wurde der Standort der Biogasanlage als Sondergebiet ausgewiesen. Geplant ist eine Anlagenerweiterung auf eine elektrische Leistung bis 2 MW. Ziel ist es, die beiden bereits vorhandenen BHKW zur Fermenterbeheizung weiter zu nutzen und das überschüssige Biogas aufzubereiten und ins Gasnetz einzuleiten. Die Gaseinspeisung soll eine Größe von etwa 750 m³/h Rohbiogas haben. Das entspricht einer Leistung von ca kw el. Das Rohbiogas soll an den örtlichen Gaslieferanten verkauft werden. Der Gaslieferant übernimmt anschließend die Gasaufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz. Durch dieses Betreibermodell erfolgt eine Bündelung der Kompetenzen auf beiden Seiten. Der Landwirt erzeugt das Rohbiogas und der Energieversorger übernimmt die Energielieferung. So kann jeder seine positiven gesammelten Erfahrungen in das zukünftige Projekt mit einbringen. Die Inbetriebnahme der von der Fa. Urban GmbH in Zusammenarbeit mit dem Betreiber konzipierten BGA erfolgte Ende Der eigentliche Volllastbetrieb startete aber erst Anfang Die Anlage besteht aus zwei stehenden Fermentern (insgesamt m³) und einem Gärrestlager (gasdicht, m³). Als Substrate werden in der Anlage Rindergülle, Silomais, Grassilage und Getreidekörner eingesetzt. Die Substratzugabe erfolgt in regelmäßigen Abständen, 18-mal am Tag. Die Rindergülle wird vom Gülle-Vorlager direkt in die Fermenter gepumpt. Die Feststoffe werden mittels Schneckenförderer in die Fermenter transportiert. Die Rohstoffe werden im Fermenter auf eine konstante Temperatur von 40 C erwärmt. Die Verweilzeit im Fermenter beträgt ca. 100 Tage. Unter den beiden Tragluftdächern der Fermenter befinden sich die Biogas-Gasspeicher mit einer Tageskapazität von m³. Die Entschwefelung des Biogases erfolgt intern biologisch, durch Sauerstoffzugabe in die Fermenter. Verstromt wird das Biogas in zwei BHKW s, die eine installierte elektrische Leistung von je 340 kw haben. Für den Betrachtungszeitraum wird in dieser Dokumentation eine 30 Kenndaten der Biogasanlage Urban Biogas GmbH & Co. KG Substrat-Input 24 m³/d Rindergülle 22 t/d Maissilage 3 t/d Grassilage 2 t/d Getreidekörner Anlagendaten m³ Fermentervolumen 40 C Betriebstemperatur (Hauptfermenter/Nachgärer) m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 52,5 % CH 4 -Gehalt BHKW 2 BHKW 250 kw el MAN Gasmotor kw Feuerungswärmeleistung 500 kw elektrische Leistung 36,8 % elektrischer Wirkungsgrad 580 kw thermische Leistung 42,8 % thermischer Wirkungsgrad 79,6 % Gesamtwirkungsgrad

30 Schneckenförderung zum Fermenter Biogasanlage Urban Biogas-BHKW Energiebilanz ) 2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a k. A. k. A. 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 31

31 3.12 Biokraft Nordholz GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 04/2006 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Biokraft Nordholz GmbH & Co. KG Midlum/Niedersachsen 2 MW Alensys / Haase Energietechnik AG Biogasanlage 6 Mio Euro; Biogasleitung & BHKW s 1,5 Mio Euro mit den Reaktorinhalt sichergestellt. Gleichzeitig wird durch das Rührwerk die Bildung von Bodenablagerungen und Schwimmschichten effektiv verhindert. Das in den Fermentern gewonnene Biogas wird zuerst entschwefelt und entfeuchtet, in einem Biogasspeicher (2.100 m³) gelagert und über verschiedene Gasverdichtungseinrichtungen zur Verbrennung in die BHKW gegeben. Die Anlage selbst verfügt über ein BHKW, das die Prozesswärme für die Fermentation und die Hygienisierung bereitstellt. Der überwiegende Teil des Biogasstromes wird über eine Biogastransportleitung zu einer 4,2 km entfernten Bundeswehrkaserne geleitet und dort in zwei BHKW verwertet. Die bereitgestellte Wärme wird an diesem Standort genutzt und der Strom ins Netz des EVU eingespeist. Kenndaten der Biokraft Nordholz GmbH & Co. KG Der Standort des Kraftwerkes Midlum befindet sich auf dem Gelände des ehemaligen Tanklagers des Marineflugplatzes Nordholz, Landkreis Cuxhaven. Die BGA besitzt mehrere Anteilseigner. Zu jeweils 39 % sind der Landvolk Verband und die EWE AG, zu 14 % Landwirte, die zum Teil die Substrate liefern und zu 8 % die Haase Energietechnik AG beteiligt. Die Anlage arbeitet einstufig nach einem anaeroben mesophilen Vergärungsverfahren zur Verarbeitung von Gülle und NawaRo s. Die Gülle und andere tierische Exkremente, wie Mist werden in einer geschlossenen Halle abgeladen und abgepumpt. Die Silagen werden auf eine Vorlage- bzw. Silageplatte gekippt und zwischengelagert, bevor diese mittels eines Frontladers in den Annahmedosierer gegeben werden. Zugeführte Tierexkremente (Gülle, Mist) werden einer Temperaturbehandlung von 60 Minuten und einer Temperatur von 70 C unterzogen. Diese Hygienisierung erfolgt im Batch- oder Chargenbetrieb, wobei das zu hygienisierende Substrat aus dem Misch- und Ausgleichbehälter mittels einer Pumpe in die Hygienisierungsbehälter gefördert wird. Die Fermenter, in denen die Vergärung des biologischen abbaubaren Materials und die Gewinnung des Biogases stattfindet, sind volldurchmischte Rührbehälter. Durch das kontinuierlich betriebene Rührwerk wird eine schonende, gleichfalls aber intensive Durchmischung des Frischmaterials Substrat-Input 62 m³/d Rindergülle 20 m³/d Schweinegülle 15 t/d Festmist (Rind, Schwein, Pute) 80 t/d Maissilage 0,7 t/d Getreidekörner Anlagendaten m³ Fermentervolumen 42 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (abgedeckt) Gasproduktion BHKW m³/d Biogasmenge 51 % CH 4 -Gehalt 1 Deutz BHKW, Haase Energietechnik AG, 716 kw el Gasmotor 2 GE Jenbacher BHKW s 625 kw el Gasmotor (Standort BWK) kw Feuerungswärmeleistung kw elektrische Leistung 40,0 % elektrischer Wirkungsgrad kw thermische Leistung 42,0 % thermischer Wirkungsgrad 82,0 % Gesamtwirkungsgrad 32

32 Biogasanlage Nordholz Biogasspeicher Feststoffeinbringung von NawaRo s Energiebilanz ) 04/ /2006 Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % Inst. elektrische Leistung kw Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a k. A. k. A. 1) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 33

33 3.13 Biogasanlage Agrar-Gas Denkte GmbH & Co. KG Name Standort Inbetriebnahme 12/2006 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller 34 Agrar-Gas Denkte GmbH & Co. KG Denkte/Niedersachsen Trockenfermentation 537 kw Kosten k. A. Planungsbüro HHF GmbH,U.T.S. Umwelt- Technik-Süd GmbH Die Biogasanlage Agrar-Gas Denkte GmbH & Co. KG steht im Landkreis Wolfenbüttel. Die Anlage wird von 7 Gesellschaftern betrieben, die zu jeweils gleichen Teilen beteiligt sind. Jeder Gesellschafter liefert auch zu gleichen Teilen den Substratinput. Es ist eine Trockenfermentationsanlage, die im Dezember 2006 im Betrieb genommen wurde. Gegenwärtig werden als Substrat 25 bis 27 Tonnen Silomais vergoren. In Zukunft werden nur noch 80 % Silomais und 20 % Grassilage/ Roggen-GPS verarbeitet. Die Zugabe der Rohstoffe erfolgt direkt aus dem Tagesbunker mittels eines Förderbandes und einem daran anschließenden Schneckeneintrag in die beiden Fermenter (3.400 m³). Nach einer Aufenthaltszeit von ca. 80 Tagen wird das Gärsubstrat in das Gärrückstandslager gepumpt. Das Gärrückstandslager hat ein Volumen von m³, ist gasdicht und wird auf einer Temperatur von 38 C gehalten. Das Gärrückstandslager (einem Nachgärer ähnlich) hat ein Restgaspotential von 10 %. In ihm wird das Biogas aus den Fermentern gesammelt, vermischt und gespeichert. Die Entschwefelung erfolgt intern biologisch, durch Luftzugabe. Das Biogas wird über eine unterirdisch (2 Meter Tiefe) im Schleifensystem (300 m²) verlegte Gaskühlstrecke zum BHKW gefördert. Das Biogas wird verstromt, in das Netz des EVU eingespeist und nach dem EEG vergütet. Die Anlage verfügt über ein sehr gutes Wärmenutzungskonzept, dass zu einer vollständigen Wärmenutzung führt. Mit der Abwärme des BHKW wird Klärschlamm getrocknet. Der Klärschlamm stammt aus 2 Kläranlagen der Samtgemeinde Asse. Etwa im Abstand von zwei bis drei Wochen holen die Landwirte aus den beiden Kläranlagen 150 bis 160 Tonnen flüssigen Klärschlamm (97 % Wassergehalt) ab. In der Zeit hat sich auch die vordem eingebrachte Charge von Flüssigkeit in Krümel mit nur noch % Wassergehalt verwandelt. Von jährlich Tonnen Klärschlamm bleiben 100 Tonnen getrocknetes Substrat übrig. Die Klärschlammtrocknung ist eine Art solare Trocknung und erfolgt nach dem Thermo-System-Verfahren. In einem neben der Biogasanlage stehenden 460 m² großen Glashaus mit Klärschlammbassin werden die jährlich von Einwohnern hinterlassenen Fäkalien getrocknet. Bei diesem Verfahren kommt es zur optimalen Einbindung der Abwärme aus der Biogasanlage. Für die Trocknung des Klärschlammes werden 4 Wärmetauscher und 4 Umluftventilatoren eingesetzt. Die Ventilatoren stellen zu jedem Zeitpunkt die optimale Strömungsgeschwindigkeit der Luft über dem Schlamm sicher, um das größte Trocknungspotential auszunutzen. Für eine gute Durchmischung des Klär- Kenndaten der Biogasanlage Agrar-Gas Denkte Substrat-Input t/d Silomais 30 m³/d Rezirkulat Anlagendaten m³ Fermentervolumen 40 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion m³/d Biogasmenge 53 % CH 4 -Gehalt BHKW Deutz-Power-Systems, Gasmotor 1297 kw Feuerungswärmeleistung 537 kw elektrische Leistung 41,4 % elektrischer Wirkungsgrad 538 kw thermische Leistung 41,5 % thermischer Wirkungsgrad 82,9 % Gesamtwirkungsgrad

34 schlammes sorgt das so genannte Elektrische Schwein, ein vollautomatischer Roboter in Edelstahlbauweise. Er durchmischt, wendet und krümelt das Trocknungsgut. Um eine optimale Trocknungsleistung zu erreichen und eine mögliche Geruchsbildung zu vermeiden, arbeitet die Thermo- System-Klärschlammtrocknung im Batch-Verfahren. Dadurch kann der Trocknungsprozess optimal auf die abnehmende Schlammfeuchte abgestimmt werden. Die Klärschlammtrocknung ist als eine Dienstleitung der Biogasanlage anzusehen. Der Klärschlamm wird auf den Kläranlagen abgeholt, auf der BGA getrocknet, gelagert und verladen. Die Entsorgung des getrockneten Klärschlammes erfolgt durch die Samtgemeinde. Das getrocknete Substrat kann die Gemeinde auf landwirtschaftlichen Flächen ausbringen oder in einer Müllverbrennungsanlage entsorgen. Biogasanlage Agrar-Gas Denkte Fermenter mit Substrat-Förderung Glashaus für Klärschlammtrocknung Elektrisches Schwein Energiebilanz ) Volllastbetriebsstunden h/a Leistungsausnutzung % 75 Inst. elektrische Leistung kw 537 Elektr. Arbeit MWh/a Ø Elektr. Leistung kw 403 Therm. Arbeit MWh/a Anteil Wärmenutzung (KWK) MWh/a ) Stand 06/2007 (6 Monate Betrachtungszeitraum) 35

35 3.14 BioEnergie Algermissen GmbH & Co. KG Name Standort BioEnergie Algermissen GmbH & Co. KG Algermissen/ Niedersachsen Inbetriebnahme 12/2005 Anlagenart Installierte elektrische Leistung Planer/Hersteller Kosten Trockenfermentation 500 kw MT-Energie GmbH & Co. KG 1,6 Mio Euro Die Biogasanlage der BioEnergie Algermissen liegt in der Hildesheimer Börde, im Landkreis Hildesheim. Die BGA wird durch 5 Gesellschafter (Landwirte), davon einer als Geschäftsführer, betrieben. Die Gesellschafter, ein hochmotiviertes kooperationserfahrenes Team, hervorgegangen aus einer langjährigen Maschinengemeinschaft, haben sich 2004 für den Bau einer Biogasanlage entschieden. Im selbem Jahr wurde auch der Antrag auf Änderung des Flächennutzungsplan und Bebauungsplan bei der Gemeinde gestellt. Der Standort der Anlage wurde als Sondergebiet ausgewiesen. Beim Bau der Anlage gab es große Unterstützung durch Politik und Verwaltung. Die hervorragenden Bodenverhältnisse versprechen eine gute und günstige Produktion von NawaRo s. Das ermöglicht exzellente Rahmenbedingen für den Betrieb der Anlage. Als Rohstoffe für die Anlage werden Silomais, Roggen-GPS und Sonnenblumen-GPS verwendet. Die Substrate auf den eigenen Flächen produziert die übrigen Mengen werden Vertragsanbau sichergestellt. Sonnenblumen wurden erstmals 2006 auf ca. 50 ha angebaut. Mais wird auf Stilllegungsflächen, Roggen bzw. Sonnenblumen werden als Zweitkulturnutzung angebaut. Bei der Biogasanlage handelt es sich um eine zweistufige Anlage, mit einem gasdichten Gärrückstandslager, die ohne jegliche Flüssigkeitszugabe betrieben wird. Der Feststoffeintrag erfolgt direkt über ein Schneckenfördersystem in den Fermenter. Die Entschwefelung wird über Sauerstoffzugabe in den Fermentationsprozess realisiert. Das Biogas wird in 2 BHKW (Zündstrahler) verstromt. Die anfallende Abwärme wird als Prozesswärme und zur Trocknung von Getreide, Körnermais sowie zur Scheitholztrocknung verwendet. Derzeit ist ein Pilotprojekt zur Zuckerrübenvergärung in Arbeit. Partner bei diesem Projekt ist die KWS Saat AG, Einbeck und MT-Energie GmbH & Co. KG, Rockstedt. Kenndaten der Biogasanlage BioEnergie Algermissen Substrat-Input 17t/d Silomais 6 t/d Roggen-GPS 5 t/d Sonnenblumen-GPS Anlagendaten m³ Volumen Fermenter & Nachgärer 41 C Betriebstemperatur m³ Gärrückstandslager (gasdicht) Gasproduktion BHKW m³/d Biogasmenge 54 % CH 4 -Gehalt SEVA Energie AG, MAN Zündstrahler 2 BHKW 300 kw el 1580 kw Feuerungswärmeleistung 600 kw elektrische Leistung 38 % elektrischer Wirkungsgrad 767 kw thermische Leistung 39,4 % thermischer Wirkungsgrad 77,4 % Gesamtwirkungsgrad 36