Betriebswirtschaftliche Relevanz der biologischen Korrosion in BGA

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1 G. Reinhold, TLL Jena, Naumburger Str. 98, Jena Betriebswirtschaftliche Relevanz der biologischen Korrosion in BGA - Bedeutung Umfang Prognosen 1. GECO Praxisforum Geruch und biogene Korrosion in Abwasser-, Abluft- und Biogasanlagen effiziente Kostenoptimierung - Erfurt Quelle: Biogasanlage Großrudestedt Betreiber: AgroPower GmbH Co. KG - Anlagengrößen angepasst (20 kw bis kw), - 70 % Mehrreaktoranlagen mit bis m³ -kaum NAWARO/Trockenvergärungsanlagen - bisher kaum Gaseinspeisung ->75 % Wirtschaftsdünger am Substratmix -> 95 % GOM, zunehmende Wärmenutzung -> 95 % d. BGA im lw. Betrieben (mit 95 % Pachtfläche, 0,45 GV/ha) kaum Substrathandel, kein Einfluss auf Pacht Substrat: Rindergülle, Stallmist Sonstiges: Reine Wirtschaftsdüngervergärung Planer/Errichter: AgroPower GmbH Co. KG Inbetriebnahme: 2008 Größe: 1200 m³ Rührkessel 1200 m³ Nachgärer BHKW: 100 kw MAN BHKW (Gas-Otto- Motor) 140 Standorte 147 BGA nach EEG ca. 500 kw/standort 70 MW installiert

2 Störungen in 31 Biogasanlagen (Quelle: KTBL Heft 84, 2009) Mögliche Schwachstellen an BGA Planungsmängel - Materialwahl Kostendruck, Unwissenheit des Bauherren / Betreibers, Mängel bei Prozessführung Sensoren (Gasuhren,...), Datenerfassung und Auswertung BHKW-Wirkungsgrad, Substratwechsel, EEG Wirkungen Überlastung, Versandung, Betriebsstörungen Ausfall Technik (BHKW, Dosierer...) Prozessstörungen, Schlechte Auslastung (VLh) Management Rahmenbedingungen, EEG, Anlagenverordnung

3 Schwachstellen -Volllaststunden Ausnutzung der installierter Leistung 2008 (ohne Auslastung < 40%, > 100 kw, n =696; Quelle: Vattenfall) 8000 Mittelwert 6742 h/a h/a VLh Anteil der BGA > % % % % % < % kw Ausnutzung der instal. Leistung Thüringer BGA 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30%

4 Dosierer 23 % - Korrosion Abrieb bei Schnecken BHKW 22 % Verschleiß Ölalterung H2S Korrosion Pumpen 15 % Verstopfung Verschleiß Rührwerk 16 % Korrosion (Kabelbruch, ) Abriss von Halterung und Seil Technische Schwachstellen BHKW Elektronik (Ursache z.t. BHKW-Raum Belüftung) Ölalterung - H 2 S Gehalt zu hoch Ausfall Zündkerzen,... Durchmischung Materialqualität, (Seile von Tauchmotorrührwerken,...) Dosier- und Fördertechnik Korrosion, Materialauswahl, Langlebigkeit, Verschleiß von Schnecken, Aggressive Medien Fermenter Beton-Korrosion, Temperaturgradienten,

5 Entwicklung des Wirkungsgrases über ein Jahr 41,00% 40,00% 39,00% 38,00% 37,00% 36,00% Kontinuität der Stromeinspeisung Stromeinspeisung BGA T KWh gesamt

6 Verlauf der CH 4 -Messung 60,0 58,0 56,0 54,0 52,0 Methan % 50,0 48,0 46,0 44,0 Fermenter 1 CH4 % BHKW CH4 % 42,0 40, Wirkung in BGA (Beispiel aus den BGA) Schwachstellen Mögliche Ursache und Annahmen Standzeit 1. Ausfall Rührwerk Kabelbruch Tauchmotor Rührwerksabriss Mech. Überlastung 2. BHKW Generatorschaden Motorschaden 3. Korrosion Annahmedosierer Materialwahl (Temperatur zu hoch) Seilqualität Mit Zerstörung der Heizung Paddelgigant-Austausch Lagerdefekt Generatoraustausch Motorwechsel Tausch Schnecke Planmäßiger Tausch 6 h 3 d 14 d 3 Wochen 10 Wochen 12 Wochen 3 d 1 Woche

7 BZA Biogas Wartungskosten 9,00 8,00 Kosten ct/kwh 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 Rührwerkshavarie ( 4,3 ct/kwh ) Wartungskosten BGA Wartungskosten BHKW 2,00 1,00 0,00 Mittelwert: / BHKW 1,05 ct/kwh Stromverkauf n Mittel BGA BGA 1,13 ct/kwh Stromverkauf = % v. Invest (o. BHKW) Variabilität der Wartungskosten in Abhängikeit von der Anlagengrößen (BZA Biogas 2009 n = 34) Wartungskosten ct/kwh. 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Anlagengröße kw

8 Schwachstelle Korrosion und ungeschützter Beton Fotos: Dierchen 2008 Schadensbilder Bildquelle: Hohlstamm 2008

9 Schäden in BGA Quelle: GRUBER, Bauernzeitung Sonderheft 2010, S Schadenvermeidung in BGA Quelle: GRUBER, Bauernzeitung Sonderheft 2010, S

10 Schadensbilder

11 weitere Infos Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!