Aktuell. Prozessteuerung in der Biogasanlage Die Krankenversicherung für Biogasanlagen

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1 Aktuell Informationen für Kunden und Anlagenbetreiber 6. Ausgabe - Juni Prozessteuerung in der Biogasanlage Die Krankenversicherung für Biogasanlagen Biogas-Informationstage Informationstage Anfang März in Könnern und Barsikow Direktvermarktung WELTEC kooperiert mit NEXT Kraftwerke Biomethan Baustart der Biomethanraffinerie Arneburg

2 Wichtige Telefon-Nummern und -Adressen Service-Hotline: Zentrale: info@weltec-biopower.de Biologie: und biologie@weltec-biopower.de

3 Editorial Sehr geehrte Kunden, bereits in der ersten Ausgabe der WELTEC Aktuell habe ich geschrieben, wie wichtig für uns der regelmäßige Kontakt zu Ihnen, den bestehenden und zukünftigen Kunden, ist. Vor knapp drei Jahren, im November 2009, kamen wir gerade von der Agritechnica, und unser Team wurde nicht zuletzt durch Ihre persönlichen Anregungen motiviert, die zukünftigen Herausforderungen anzugehen. Das gilt bis heute und trägt uns, zumal die Herausforderungen für alle Beteiligten durch die Novelle des EEG nicht gerade kleiner geworden sind. Aber auch dieser Umstand ist für uns ein Ansporn, uns im ständigen Austausch mit Ihnen permanent weiterzuentwickeln. So waren denn auch die Biogastage in Könnern und Barsikow, an denen Sie zahlreich teilgenommen haben, für uns wichtig, um am Puls des Kunden zu sein. An beiden Tagen, dem 6. und 7. März, hat sich wieder gezeigt, dass der Informationsbedarf hoch ist und die Menschen am liebsten aus erster Hand informiert werden möchten. Nichts geht über die persönliche Begegnung; daher werden wir die Biogastage auf jeden Fall wiederholen. An dieser Stelle nochmals ein herzliches Dankeschön für das rege Interesse und Ihre interessanten Anregungen. Die haben wir uns auch innerhalb unserer Service-Betreuung zu eigen gemacht, um die technische und wirtschaftliche Stabilität Ihrer Biogasanlagen zu gewährleisten. Auf der Seite 9 können Sie sich über unsere Servicepakete informieren und die Kontakdaten unseres Serviceteams erfahren. Für diesen wie für alle anderen Artikel dieser vorliegenden Ausgabe gilt: Falls Sie weitergehende Informationen zu den einzelnen Themen wünschen, freuen wir uns auch zukünftig auf den Dialog mit Ihnen. Viel Spaß bei der Lektüre! Herzlichst Ihr Jens Albartus Aus dem Inhalt Editorial... Seite 3 WELTEC baut Anlage in Frankreich... Seite 4 Biogas-Informations-Tage in Barsikow/Könnern... Seite 5 Die Krankenversicherung für Biogasanlagen... Seite 7 WELTEC in Tschechien... Seite 8 Direktvermarktung: Kooperation mit NEXT Kraftwerke GmbH... Seite 1 0 Biomethan: Baustart in Arneburg... Seite 1 2 Prozessteuerung in der Biogasanlage... Seite 1 8 Impressum Herausgeber, Layout und Text: WELTEC BIOPOWER GmbH Thomas Wilkens Zum Langenberg 2 Tel.: Fax: info@weltec-biopower.de Seite 3

4 Frankreich WELTEC BIOPOWER baut Anlage in Frankreich WELTEC BIOPOWER hat im Februar mit dem Bau einer 526-Kilowatt-Biogasanlage im französischen Saint Nicolas du Tertre, in der Bretagne (ca km Nordwestlich von Nantes), begonnen. Die Anlage ist ausgestattet mit einem 3052 Kubikmeter großen Fermenter sowie mit Separator, Feststoffdosierer, zwei Vorlagebehältern, einem Gärrestlager, Pumpstation, Steuerung und Trocknung. Geplant ist die Inbetriebnahme im Oktober Die Gärbehälter werden mit Schweinegülle, Abfällen aus der Lebensmittelindustrie, nachwachsenden Rohstoffen und Zwischenkulturen zur energetischen Verwendung gefüttert. Der Landwirt stellt den Standort für die Anlage zur Verfügung und liefert die landwirtschaftlichen Substrate. Die von der Biogasanlage produzierte Abwärme soll einerseits zur Gärresttrockung genutzt und andererseits zur Wärmeversorgung der rund 60 Meter entfernten Schweineställe des Betreibers genutzt werden. Bei einer Wärmenutzung von 70 Prozent (ohne Fermenterwärme) beträgt der KWK-Aufschlag in Frankreich vier Cent pro Kilowattstunde, sodass sich der Einspeisetarif bei einer 500 kw-anlage insgesamt auf etwa 1 4 Cent beläuft. In Frankreich garantiert das Einspeisegesetz, dass der Staat Strom aus Biogasanlagen zu einem garantierten Preis 1 5 Jahre lang abnimmt. Im Leistungsbereich von 1 50 bis 250, um 600 Kilowatt und um 1 Megawatt sind in Frankreich momentan mehrere Biogasanlagen unter Beteiligung von WELTEC BIOPOWER im Bau und in der Planung. Durch das privilegierte Baurecht, die Déclaration, werden im Land zur Zeit viele Anlagen gebaut, die weniger als 30 Tonnen landwirtschaftlicher Substrate pro Tag verbrauchen. So lässt sich die Genehmigung einer Biogasanlage in vier bis sechs Monaten erzielen. Der Erhalt der Betriebserlaubnis bei Anlagen nach BImSch-Verfahren (Bundesimmissionsschutzgesetz - Autorisation ) kann dagegen bis zu 1 8 Monaten dauern. Gemessen an den verfügbaren Ressourcen ist Frankreich beim Bau von Biogasanlagen zurückhaltend. Der Europäische Biogasverband EBA hat die Ausbauziele verschiedener EU- Länder für die Biogasnutzung bei der Stromerzeugung bis 2020 zusammengefasst: Italien will Megawatt elektrischer Leistung aus Biogas installiert haben, Großbritannien und Polen 980. Die Niederlande peilen 639, Frankreich 625 und Tschechien 41 7 Megawatt an. Unangefochten an der Spitze dieses Szenarios liegt Deutschland (3.796 Megawatt). Gemessen an den Biomassepotenzialen, die zur Energieerzeugung im Land zur Verfügung stehen, nutzen die Niederlande 68 Prozent, Deutschland 25, Polen 1 9 und Frankreich nur etwa 5 Prozent energetisch. Seite 4

5 Kundenveranstaltung Positive Bilanz des Biogas-Informations-Tages Zur Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) hat WELTEC BIOPOWER am 6. März in Könnern und am 7. März in Barsikow einen Biogas-Tag veranstaltet. Die Informations-Veranstaltung hat vor allem bei denjenigen ein positives Echo hervorgerufen, die planen, in die Biogasproduktion einzusteigen oder ihre Biogasanlage um die Erzeugung von Biomethan zu erweitern. Laut Aussage vieler Teilnehmer waren insbesondere die Informationen zu den Chancen und Möglichkeiten, die mit der Novelle des EEG einhergehen, von hohem Nutzen. Auch diejenigen, die bereits Biogasanlagen betreiben, haben neue Erkenntnisse rund um die Technik, Betriebsführung, Wirtschaftlichkeit und Finanzierbarkeit der Anlagenkonzepte gewonnen. Die Möglichkeit, einmal hinter die Kulissen eines hochmodernen Biomethanparks zu schauen, wurde dementsprechend von den meisten Teilnehmern genutzt. Entsprechend ist auch die Bilanz von Geschäftsführer Jens Albartus durchweg positiv: "Wir werden die Biogastage wieder ausrichten, weil sich gezeigt hat, dass der Informationsbedarf hoch ist und die Interessenten aus erster Hand und berufener Quelle informiert werden möchten. Mit unserer Agenda haben wir wohl genau die richtige Auswahl getroffen insbesondere beim Tagesordnungspunkt "Finanzierbarkeit" hat sich gezeigt, dass die Themen mit Bedacht gewählt waren." Positive Bilanz bei den Biogas-Tagen in Könnern und Barsikow: Interessierte Teilnehmer bei den Vorträgen (rechts) und bei der Führung auf der Biomethanraffinerie (unten) Seite 5

6 Biologie Die Krankenversicherung für Biogasanlagen Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage ist ein stabiler biologischer Gärprozess. Um Prozessstörungen frühzeitig zu erkennen, sorgt die biologische Betreuung von WELTEC BIOPOWER für ein lückenloses Monitoring der Parameter. So wird der Gärprozess im WELTEC-Labor am Standort in Vechta permanent optimiert, um den Bedarf an Eigenenergie gering zu halten und die Substratausbeute zu maximieren. Die biologische Betreuung ist vergleichbar mit einer Versicherung. Gegen einen überschaubaren Aufwand kann man sich gegen biologische Risiken absichern. Für eine Minimierung des Risikos müssen aber gewisse Voraussetzungen getroffen werden. In diesem Sinne ist für den Erfolg eine Überwachung der Prozessparameter von Bedeutung. Diese Werte werden sowohl technisch als auch manuell erfasst. Nur anhand der Daten können Prozessstörungen früh erkannt und damit ausgeschlossen werden. Und auch hier ist es wie in der Versicherungsbranche: Der entscheidende Vorteil liegt in der frühzeitigen Erkennung der Störungen. Je früher sie entdeckt wird, desto geringer sind die materiellen Schäden. So hat es sich die Biologische Betreuung von WELTEC im Sinne der Kunden zum Ziel gesetzt, den Gärprozess ständig zu optimieren, um den Eigenenergiebedarf gering und die Substratausbeute so hoch wie möglich zu halten. Allein die Optimierung der Rührzeiten kann Ersparnisse von mehreren tausend Euro im Jahr bringen. Um das abzubilden, verfügt das Labor von WELTEC BIOPOWER am Standort Vechta über eine Infrastruktur, die eine Dauerüberwachung der Fermenter sichert. In der Praxis bekommen die Betreiber von WELTEC eine Beprobungs-Erinnerung zugeschickt. Dieser Untersuchungsauftrag wird mit etikettierten Probeflaschen versehen, die ein Konservierungsmittel enthalten. Kunden müssen diese Fläschchen nur füllen und an das Labor zurückschicken. Seite 6

7 Biologie Die Prozessüberwachung wird zusätzlich über Teamviewer unterstützt, die für eine Sicherung der Daten sorgen. Zudem sorgt alleine die Steuerung dafür, dass die meisten Parameter automatisch erfasst werden. Die Daten der Gasqualität bilden zusammen mit den Futter- und Rührintervallen den Prozess weitgehend ab. Im Rahmen der biologischen Betreuung werden diese Daten mindestens wöchentlich abgerufen, um sie auf ihre Plausibilität zu überprüfen. Im monatlichen Rhythmus werden die eingesetzten Substrate dem erwirtschafteten Ertrag gegenübergestellt. Aus diesen Kalkulationen wird die monatliche Auswertung generiert. Diese scheinbar leicht zu ermittelnden Daten sind eine wichtige Säule der Prozessbewertung. Bis zur ersten Prozessstörung wird dies meist nicht ernst genommen, und es kann leicht der Eindruck entstehen, dass der biologische Prozess an sich unkritisch ist. Dennoch sind Überwachung und Kontrolle unerlässlich, denn wenn der erwirtschaftete Ertrag von den Erwartungen abweicht, startet die Fehlersuche umgehend. Die häufigsten Ursachen: überhöhte Werte von Hemmstoffen wie Kupfer oder Zink, oder eine Vergabe von Medikamenten in der Tierhaltung. Eine verspätete Reaktion auf die Abweichungen verursacht Systemausfälle, die schlimmstenfalls den Austausch des kompletten Fermenterinhalts nach sich ziehen kann. Die wirtschaftlichen Folgen können immens sein. Auch die Bakterien selber unterliegen Lebenszyklen, und Mutationen führen immer wieder zu neuen Lebensgemeinschaften, die ebenfalls aus dem Gleichgewicht geraten können. Durch die Zugabe von Prozesshilfsstoffen werden die Lebensbedingungen optimiert und so die Vitalität der Bakterien begünstigt. Auch dieser Fall findet seine Parallelen in der Versicherungsbranche und gleicht in den Grundstrukturen einer Krankenversicherung. BIOLOGISCHE BETREUUNGSPAKETE Anfahrbetreuung Jede Biogasanlage wird während der Anfahrphase (Drei Monate) wöchentlich beprobt. Es werden die organischen Säuren, ph-wert und Trockensubstanz bestimmt. Der Kunde stellt alle wesentlichen Prozessdaten über die Anlagenkopplung zur Verfügung. Weiterhin stellt der Kunde über die Visualisierung hinaus auch die Daten über die Substrateigenschaft, außerplanmäßige Fütterungen oder technische Störungen zur Verfügung. Auf Grund dieser Datenlage wird dem Kunden ein Futterplan erstellt. NawaRo-Anlagen Im dreiwöchigen Rhythmus werden ph-wert, TS und die organischen Säuren untersucht. Anhand der Online-Datensicherung des Anlagenprotokolls im wöchentlichen Rhythmus wird die Biologie überprüft. Mit der monatlichen Auswertung der Tabelle kann auf mögliche Prozesshemmungen geschlossen werden oder der Energiegehalt der eingesetzten Substrate beurteilt werden. Die Datenauswertung zusammen mit der regelmäßigen Spurennährstoffuntersuchung ermöglichen einen optimalen Gärverlauf bei minimalem Substrateinsatz. Abfallanlagen Über die wöchentliche Datensicherung der gemeinsamen Datenerfassung hinaus werden Stickstoff, Leitfähigkeit, die organischen Säuren, ph-wert, Trockensubstanz und organische Trockensubstanz im dreiwöchigen Rhythmus bestimmt. Je nach Verweilzeit der Anlage werden zusätzlich die Spurennährstoffe bis zu zweimal jährlich untersucht. Die Online-Datensicherung des Anlagenprotokolls dient zur Abschätzung der möglichen und dem Abgleich mit der tatsächlichen Anlagenleistung. Eine Auswertung dieser Daten erfolgt ein Mal monatlich in schriftlicher Form. Abhängig von den behördlichen Vorgaben und der Substratzusammensetzung wird der Gärrest durch zertifizierte Labore auf umweltgefährliche Stoffe untersucht. Über die Gasanalyse kann eine Prozessstörung schnell erkannt werden. Kontaktdaten Biologie Telefon und Seite 7

8 Tschechien WELTEC baut weitere Anlagen in Tschechien Tschechien wird bis zum Jahr 2020 knapp 14 Prozent seines Bruttoenergieverbrauchs mit erneuerbaren Energien erzeugen. Nachdem die Ziele für 2010 (8 Prozent) exakt erreicht wurden, geht man davon aus, dass auch die 2020er Vorgabe des nationalen Aktionsplanes konsequent umgesetzt wird. Bei der Durchsetzung des Planes spielt Biogas eine wichtige Rolle: Im Jahr sind Biogasanlagen in Tschechien, verglichen mit anderen erneuerbaren Energiequellen, am schnellsten gewachsen. Und beim Bau der Anlagen setzen tschechische Investoren auf Biogasanlagen-Know-how aus Vechta. Nachdem WELTEC im Juni eine landwirtschaftliche 366-Kilowatt-Biogasanlage, in Prilozany, Südtschechien, in nur vier Monaten errichtet hatte, erhielt WELTEC weitere Aufträge aus dem Nachbarland. Anfang ging eine Anlage im südböhmischen Jílovice online: Seit Januar speist damit nun die siebte WELTEC-Biogasanlage zu 1 00 Prozent Strom ins tschechische Netz - nur sechs Monate nach Baubeginn. Die vom Agrarunternehmen ZEMSPOL České Meziříčí a.s. betriebene 536-Kilowatt-Anlage verfügt über zwei 2500-Kubikmeter-Fermenter, die mit einer Rezeptur aus Schweinegülle, Mais-, Gras-, Ganzpflanzensilage und Zuckerrübenpressschnitzel befüllt werden. Diplom-Ingenieur Filip Syrůček, der Vorstandsvorsitzende von ZEMSPOL, ist sehr zufrieden mit der Anlagenperformance und plant bereits die Erweiterungsinvestition: Die 998-Kilowatt-Anlage, die in einem Nachbarort entsteht, wird den kompletten Wärmeüberschuss aus dem BHKW für die Getreide-Trocknungsanlage und Werkshallen vor Ort nutzen.

9 Für Ihren Erfolg machen wir uns stark jeden Tag Für Ihre Energie bringen moderne Biogasanlagen von WELTEC BIOPOWER tagtäglich Höchstleistungen. Um dieses Leistungsniveau langfristig zu gewährleisten, steht mit der modernen Service Abteilung von WELTEC BIOPOWER ein starker Partner an Ihrer Seite. Unsere Servicebausteine im Überblick: ANLAGENSTEUERUNG Die Steuerung ist das Gehirn der Anlage. Es überwacht und lenkt alle entscheidenden Prozesse. Die einwandfreie Funktionalität des Steuerungssystems ist daher lebenswichtig. MECHANIK Eine Biogasanlage besteht aus einer Vielzahl leistungserprobter Komponenten, die nur in ihrer Gesamtheit den reibungslosen Betrieb der Anlage ermöglichen. BHKW Das BHKW ist das Herz und der Ertragsmotor der Biogasanlage. Im dauerhaften Betrieb sorgt es für das finale Endprodukt Ihrer Investition: die verwertbare Energie. BIOLOGIE NAWARO-, Abfallanlagen oder Monovergärung: Stabile biologische Prozesse gewährleisten die optimale Methanproduktion und sichern die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage. BETREIBERSERVICE Der Betrieb einer Biogasanlage erfordert umfassendes Wissen. Daher ist die Aus- und Weiterbildung von Anlagenbetreibern und ihren Mitarbeitern besonders wichtig. REPOWERING Gleicher Einsatz mehr Ertrag. Die Effizienzsteigerung einer Biogasanlage ist aus ökonomischer und ökologischer Sicht für jeden Anlagenbetreiber von entscheidender Bedeutung. POWER-SERVICE Eine Biogasanlage ist in wenigen Wochen gebaut, der Bedarf an Service also die Garantie, dass Ihre Anlage auch langfristig zuverlässig funktioniert erstreckt sich über Jahrzehnte. Service-Hotline Servic

10 Direktvermarktung WELTEC BIOPOWER kooperiert mit Direktvermarkter Next Kraftwerke Landwirte profitieren von Biogasanlagen-Verbund WELTEC BIOPOWER hat einen Kooperationsvertrag mit der Next Kraftwerke GmbH aus Köln geschlossen. Durch die Teilnahme am Next Pool können die WELTEC-Biogasanlagen von Landwirten mit anderen Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerkeverbund vernetzt werden. Die gebündelte Stromkapazität der Anlagen bringt das Angebot und die Nachfrage von Strom besser ins Gleichgewicht, sodass auf den Strombörsen ein höherer Preis erzielt werden kann. Die Optimierung des Preises basiert auf verschiedenen Optionen, die der Anlagenbetreiber hat: Allein durch eine Direktvermarktung des produzierten Stroms innerhalb des Marktprämien-Modells kann ein Preisaufschlag erzielt werden. Darüber hinaus ergibt sich durch die Vernetzung der Anlagen die Möglichkeit, den produzierten oder zurückgehaltenen Strom als Flexibilitätsreserve auf dem Regelenergiemarkt zu attraktiven Preisen anzubieten. Grafik der Firma NEXT: Das NEXT-Box-Prinzip Seite 1 0

11 Direktvermarktung Unter dem Strich werden landwirtschaftliche WELTEC-Anlagen noch effizienter und speisen den Strom zu höheren Preisen ins Netz ein. Bei gleichbleibendem Substrate-Einsatz erzielen die Landwirte somit höhere Erlöse. Mit der Integration in den Next Pool erhalten die Betreiber ein jährliches Bereitstellungsentgelt. Auch bei vorübergehender Abschaltung der Anlage ist eine vollständige Kompensation der entgangenen Einspeisevergütung fällig, sodass keine finanziellen Einbußen entstehen. Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Quellen wie Sonne, Wind oder Wasser ist der in Biogasanlagen erzeugte Strom unabhängig von den äußeren Bedingungen verfügbar und kann zudem die erzeugte Energie speichern. Damit eignen sich Biogasanlagen besonders gut für den virtuellen Kraftwerkeverbund. Das Poolkonzept von Next: Energieerzeugungsanlagen als Anbieter von Regelenergie Seite 11

12 Biomethan Baustart des WELTEC-Biogasparks in Arneburg In Arneburg, im Landkreis Stendal, Sachsen Anhalt, hat WELTEC BIOPOWER im März 2012 mit dem Bau einer der größten Biogasanlagen in Deutschland begonnen. In vier Fermentern, sechs Gärrestlagern sowie einer Flüssigkeitsvorlage werden jährlich rund sechs Millionen Kubikmeter Biomethan (über 700 Kubikmeter pro Stunde) zur Einspeisung ins Erdgasnetz erzeugt. Mit dieser Bioraffinerieanlage, die schon im Dezember das erste Biomethan einspeisen wird, werden rund zehn Dauerarbeitsplätze sowie zwei Ausbildungsstellen geschaffen, sagt Jens Albartus, der Geschäftsführer der WELTEC BIOPOWER GmbH. Das Nachhaltigkeits-Konzept der Anlage, die auf etwa sechs Hektar Baugrund entsteht, beinhaltet die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie der Gülle von 30 landwirtschaftlichen Betrieben. Dabei wurde unter anderem darauf geachtet, dass die Landwirte, die auch Abnehmer der Gärreste sind, bei der Anlieferung der Substrate eine Entfernung von durchschnittlich 1 5 Kilometern nicht überschreiten. Diese Ausrichtung ist ein weiterer konsequenter Schritt zu einer sicheren Energieversorgung, gekoppelt mit einem hohen Maß an Energieeffizienz und ökologischer Nachhaltigkeit auch, weil durch die Anlage neben den neuen Arbeitsplätzen regionale Wertschöpfungsketten entstehen. Das Biogas wird mit der chemischen Aminwäsche aufbereitet. Mit dem entstehenden Biomethan können etwa Haushalte mit Strom und Wärme versorgt oder PKW mit einer Jahresleistung von etwa Kilometern angetrieben werden. Die WELTEC BIOPOWER GmbH ist der Generalunternehmer des Biogasparks. Betrieben wird die Anlage von der Nordmethan Produktion Arneburg GmbH. Der Standort der Anlage im Industrie- und Gewerbepark Altmark Arneburg ist besonders geeignet, weil dort eines der weltweit modernsten Infrastrukturnetze liegt. Arneburg: Die Bioraffinerieanlage schafft zehn Arbeitsplätze

13 Biologie Prozesssteuerung in der Biogasanlage Wesentlicher Bestandteil der Prozesssteuerung einer Biogasanlage ist eine genaue Buchführung aller relevanten Prozessdaten sowie eine regelmäßige Beprobung der Fermentergülle. Die auf die Substrate abgestimmte Untersuchung ermöglicht zusammen mit der Datenauswertung einen sicheren und störungsfreien Anlagenbetrieb. Auf diese Weise ist es möglich, selbst Abfallvergärungsanlagen mit einer Verfügbarkeit von über 95 Prozent zu betreiben. Für eine Standardbiogasanlage sollten die Trockensubstanz, der ph-wert und die organischen Säuren regelmäßig untersucht werden. Ein FOS/TAC-Wert gibt nicht das Vorhandensein von geringen Mengen Propionsäure wieder und ist somit nicht geeignet für ein frühzeitiges Erkennen beginnender Prozessstörungen. Auch bedeuten zu hohe FOS/TAC-Werte nicht immer eine Störung. Das Essigsäureäquivalent wird aus der Summe der kurzkettigen organischen Säuren (Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, ) errechnet. Kritisch gilt hier ein Gehalt von über 3000 Milligramm pro Kilogramm. Essigsäure wird bei der Verdauung von organischem Material gebildet und im Normalfall sofort wieder von Methanbakterien zu Biogas weiterverarbeitet. Ist dies Gleichgewicht optimal, findet man ein Essigsäureäquivalent von rund 300 Milligramm pro Kilogramm. Bei schwierigen Substraten oder hoch belasteten Fermentern kann sich dieses Gleichgewicht aber auch schon mal bei 3000 Milligramm pro Kilogramm einpendeln. Der ph-wert bewegt sich meist zwischen 7,2 bis 8. Ein hoher ph-wert ist ein Hinweis für einen hohen Stickstoffgehalt. Dies ist zwar günstig für das Pufferverhalten, zu hohe Stickstoffgehalte führen aber auch zu einer Hemmung durch Ammoniak. Sollte sich der Fermenter im Sommer dann über die angestrebten 39 Celsius hinaus erwärmen kann das Ammoniak zum Ausfall der Methanproduktion führen. Hinweis für eine schlechte Pufferkapazität sind ph- Werte unter 7,2. Zuckerhaltige Substrate können hier leichter zu einer Übersäuerung und ebenfalls zum Verlust der Biogasproduktion führen. Um einer Hemmung durch Ammoniak vorzubeugen, sollten Anlagen mit stickstoffhaltigen Substraten regelmäßig Ammonium bestimmen. Werte über drei Gramm pro Kilogramm Ammonium bedeuten eine beginnende Hemmung, die je nach Verweilzeit, bereits zu einem schlechteren Gasertrag führen. Bei hohen Stickstoffgehalten kann man mit Bentoniten einen Teil vom Ammonium abpuffern. Nicht ratsam ist die Verwendung von Chloriden, da diese die Anlagentechnik schädigen. Monatlich werden die Prozessdaten ausgewertet. So kann man nochmals überprüfen, ob die durch eine Weender Analyse oder Batchtest vorhergesagten Gaserträge tatsächlich erreicht wurden. Da die Proben meist mit der Post verschickt werden, benötigt man weitere Parameter, um den Prozess Vorort zu überwachen. Gut geeignet ist hier die Menge und Qualität des Biogases in Abhängigkeit zum eingesetzten Substrat. Der Methangehalt im Biogas ergibt sich durch den Fett-, Zuckerund Proteingehalt der eingesetzten Substrate und ist somit anlagenspezifisch. Weicht der Methanwert bei gleicher Fütterung um mehr als 2 Prozent ab, ist dies ein erstes Warnzeichen. Hat man keine Gasanalyse, lässt sich auch durch den Biogasverbrauch pro produzierter Kilowattstunde eine Abweichung des Methangehaltes ableiten. Zunächst muss man klären ob es zu einer Schwimmschicht im Fermenter gekommen ist. Im aufgeschwommenen Substrat kommt es zu einer Vorverdauung, bei der viel CO 2 frei wird, in der aber der Umsatz durch die Methanbakterien fehlt, der Methangehalt sinkt. Dies gleicht sich nach dem Einrühren, durch hohe Methangehalte, wieder aus. Achtung! Zu große Schwimmschichten können auch durch Einrühren zur Übersäuerung des Fermenters führen. Auch der visuelle Eindruck und der Geruch der Fermenterprobe geben Hinweise über die Biologie. Organische Säuren wie Buttersäure lassen sich deutlich am Geruch der Probe wahrnehmen. Eine gehemmte Biologie führt zum Anstieg der Trockensubstanz im Behälter. Seite 1 3

14 Biologie Ähnlich der gezielten Düngung beim Anbau von Feldfrüchten ist auch im Fermenter eine optimale Nährstoffversorgung ausschlaggebend. Die Spurennährstoffe wie Mangan, Molybdän, Zink, Kupfer, Kobalt, Nickel, Vanadium, Bor, Chlor, Selen, Silizium und Wolfram müssen ausreichend vorhanden sein. Kommt eines dieser Elemente nicht ausreichend vor, kann es bereits zu biologischen Problemen kommen. Derzeit gehen wir davon aus, dass die Bakteriendichte bei optimaler Versorgung zunimmt und kurzzeitige Übersäuerungen besser kompensiert werden können. Auch bei Prozessstörungen durch Hemmstoffe, wie beispielsweise zu hohe Kupfermengen, stabilisiert eine gute Nährstoffversorgung den Prozess. Spurennährstoffe wirken sich auch positiv bei wechselnden Substraten oder hohen Raumbelastungen aus. Die Bakterien selbst unterliegen Lebenszyklen. Mutationen führen immer wieder zu neuen Lebensgemeinschaften, die schon mal aus dem Gleichgewicht geraten können. Auch Viruserkrankungen der Bakterien sind möglich. Hier reagieren wir unterstützend; durch die Gabe von Prozesshilfsstoffen optimieren wir die Lebensbedingungen und begünstigen auf diese Weise die Vitalität der Bakterien. WELTEC arbeitet bei dem komplexen Thema Spurennährstoffversorgung mit einem namhaften Hersteller zusammen. Die Spurennährstoffanalysen werden bis zu zweimal jährlich kostenfrei durchgeführt und bei Bedarf werden individuelle Nährstoffmischungen verordnet. Auf diese Weise vermeidet man Überdosierungen von Spurennährstoffen, denn die Gärreste werden schließlich ausgebracht und Böden dann gegebenenfalls unnötig belastet. Hohe Raumbelastungen können den Gasertrag beeinträchtigen. Die hieraus resultierenden kurzen Verweilzeiten reichen nicht mehr für einen vollständigen Stoffumsatz aus. Im Rahmen einer Bachelorarbeit konnten wir zeigen, dass die thermophile Vergärung eine geeignete Gegenmaßnahme sein kann. Bei genügender Überschusswärme lassen sich Raumbelastungen von 4,5 kg ots /m³*d verlustfrei realisieren. Zu hohe Schwefelgehalte im Gas will man nicht zuletzt wegen der BHKW-Technik vermeiden. Bindet man den Schwefel bereits im Fermenter, kann er den biologischen Prozess nicht mehr beeinträchtigen. Nährstoffe, die über Schwefel gebunden wurden kann, man über die Zugabe von Eisenverbindungen wieder freisetzen. Wir empfehlen hier die Zugabe von Eisenhydroxid. Der Autor Uwe Schröder, 42 Jahre, ist Diplombiologe und seit 4 Jahren bei WELTEC BIOPOWER beschäftigt. "Mein Tätigkeitsfeld beginnt mit der Unterstützung des Vertriebs in der Anlagenauslegung. Es werden Empfehlungen für die maximale Faulraumbelastung und die Mindestverweilzeit gegeben. Aber auch Themen wie die Vergärung von stark rohfaserhaltigen Produkten, maximale Fettanteile oder die Monovergärung von Abfallstoffen werden behandelt. Des Weiteren findet eine regelmäßige Beratung der Anlagenbetreiber statt. Die Beratungstätigkeit umfasst die Schaumproblematik, Stickstoffbilanzierungen, Spurennährstoffberatung, Ermittlung von Hemmstoffen und die Unterstützung bei Prozessstörungen. Zusätzlich werden bei WELTEC BIO- POWER diverse Forschungsprojekte wie Vorteile der thermophilen Vergärung, Nutzen des Enzymeinsatzes, Substratvorbehandlung oder die Optimierung der Abfallvergärung durchgeführt, die ich als Projektleiter betreue." Seite 1 4

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16 Gut gerüstet für das EEG Optimale Konzepte für Hofanlagen und Direktvermarktung Organic energy worldwide