Monovergärung von Biomasse aus dem Elbvorland. - erster Erfahrungsbericht

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Monovergärung von Biomasse aus dem Elbvorland. - erster Erfahrungsbericht"

Sarah Dunkle
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Monovergärung von Biomasse aus dem Elbvorland - erster Erfahrungsbericht 4. Biogas Fachkongress Nachhaltig wachsen mit Biogas i n H i t z a c k e r a m Biogas Breese in der Marsch GbR Dannenberg Tel / Fax: 05861/ Siemke@SBIbau.de

2 2 Agenda Veranlassung und Aufgabenstellung Anlagenbeschreibung Versuchsbeschreibung Erste Versuchsergebnisse Empfehlungen

3 Veranlassung und Aufgabenstellung 3 Die Biogas Breese/Marsch GbR führt seit Mai 2009 für und mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Bezirksstelle Uelzen, das Projekt Monovergärung von Biomasse aus dem Elbvorland durch. Für das Projekt wird für die Dauer von 18 Monaten ein Fermenter der Biogasanlage genutzt, um ausschließlich Grassilage aus dem Elbvorland zu vergären. Die Grassilage wird von verschiedenen Landwirten aus der Region bereitgestellt und von der Landwirtschaftskammer aufgekauft. Die Landwirte transportieren die Silage bedarfsgerecht zur Biogasanlage. Ziel des Versuchs ist es festzustellen, ob die energetische Nutzung von Biomasse aus dem Elbvorland wirtschaftlich zu betreiben ist. Veranlassung und Aufgabenstellung

4 Kurzbeschreibung Biogasanlage Breese/M. 4 Die Biogasanlage wurde nach dem System der Trockenfermentation (Bioferm) mit 7 baugleichen Fermentern konzipiert. Die Fermenter haben die Abmessungen: Länge 30,0 m, Breite 7,0 m, Höhe 4,0 m. Sie sind für ein Volumen von 500 m3 Biomasse, entsprechend ca. 300 t ausgelegt. Neben den 7 Fermentern besitzt die Anlage einen ca. 100 m3 großen Perkolattank, der als Prozesswasserpuffer dient. Die Anlagenleistung beträgt 500 KW elektrisch und 560 KW thermisch. Die elektrische Energie wird ins Netz eingespeist. Die Abwärme wird überwiegend an ein angeschlossenes Nahwärmenetz abgegeben, welches die Ortschaft Breese/Marsch mit Wärme versorgt. Im Regelfall wird die Anlage mit 40 % Festmist, % Maissilage und % Grassilage beschickt, In geringen Anteilen kommen auch Stroh, Rüben, Kartoffeln und Grünroggen zum Einsatz. Insgesamt werden jährlich ca t Rohstoffe verarbeitet. Die Fermenter werden im Regelbetrieb ca. alle 25 Tage mit Frischmasse versorgt. Hierbei wird der Frischmasse ca. 60 % Altmasse als Animpfmaterial beigemischt, um den Gärprozess zu beschleunigen. Kurzbeschreibung Biogasanlage Breese/Marsch

5 Versuchsbeschreibung 5 Im Rahmen dieses Versuchs wird ein Fermenter über einen längeren Zeitraum ausschließlich mit Grassilage beschickt. Das Material wird von den beteiligten Landwirten zum Fermenterwechsel antransportiert. Je Wechsel werden ca. 200 m3 benötigt (bei optimalem Trockensubstanzgehalt von 31 % TS ca. 120 t) Das Altmaterial wird von den Landwirten im Gegenzug zurückgenommen und auf die Vorlandflächen wiederaufgebracht. Das eingebrachte Material wird je nach Energiegehalt zwischen 15 und 30 Tagen in den Fermentern vergoren. Insbesondere in der Anfahrphase (1-3 Tag) wird das Material mit dem Prozesswasser der Anlage besprüht, um die Gasbildung zu beschleunigen. Während des Gärprozesses wird das Gas ständig über einen druckgesteuerten Verdichter abgezogen und der Verwertung im BHKW zugeführt. Versuchsbeschreibung

6 6 Versuchsbeschreibung Darstellung der Biomasse nach dem Gärprozess (oben) und beim Mischvorgang (unten)

7 Erste Versuchsergebnisse In den Monaten Mai bis Oktober wurden im Versuchsfermenter insgesamt 8 Fermenterwechsel durchgeführt, in denen der Fermenter ausschließlich mit Grassilage aus dem Elbvorland beschickt wurde. 7 Es wurde Biomasse von 4 landwirtschaftlichen Betrieben bezogen, die bei einer Hochrechnung auf einen TS Gehalt von 31 % insgesamt ca. 600 t Silage anlieferten. Die mittlere Gasausbeute lag bei 156 m3 Biogas je t Frischmasse mit einem mittleren Methangehalt von 54 % CH4. Hinsichtlich der Gasausbeuten je t Frischmasse lagen die Versuchsergebnisse im Bereich der Durchschnittsleistung der anderen Fermenter. Aufgrund der teilweise extrem trockenen Silage konnten aber die Inputmengen nicht erreicht werden, da die Schüttdichte zu gering war. Es stellte sich zusätzlich ein Defizit im Perkolatkreislauf ein, was dazu führte, dass die Anlagenleistung teilweise um % zurückging. Erste Versuchsergebnisse

8 Gasertrag je t FM bezogen auf 31 % TS Gasertrag in m3 je Zyklus 8 Gasausbeuten im Versuchszeitraum Gasertrag der bisherigen Fermentationszyklen Monovergärung Gegenüberstellung der Gasausbeuten in den einzelnen Intervallen Fermentationszyklus Für Gaserträge in Summe Gaserträge je t Frischmasse (31 % TS) in den Fermentationszyklen Für Gaserträge bezogen auf eingebrachte Biomasse bei 31 % TS Fermentationszyklus Gasausbeuten im Versuchszeitraum

9 Ertrag in m3 Gas je t FM Gasertrag in m3/d 9 Vergleich Monovergärung Standartfermenter Gegenüberstellung der Gaserträge Standartfermenter und Monovergärung mit Grassilage aus dem Elbvorland Für tägliche Gasausbeuten und für Gasausbeuten bezogen auf den Frischmasseeintrag Vergleich tägliche Gaserträge Standartfermenter und Monovergärung ,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Verweilzeit in Tagen Vergleich täglich Gaserträge bezogen auf den Frischmasseeintrag Verw eilzeit in Tagen Monovergärung Standartfermenter Monovergärung Standartfermenter Vergleich Monovergärung - Standartfermenter

10 Empfehlungen aus den bisherigen Versuchsergebnissen 10 Die Fermenter sind beim Einsatz von ausschließlich Grassilage aus dem Elbvorland deutlich größer zu dimensionieren, um bei gleicher Fermenteranzahl die gleiche Gasausbeute zu erzielen. Vorteilhaft auch im Hinblick auf die Baukosten wären Fermenterhöhen von 5,50 m bei gleicher Grundfläche Die Trockensubstanzgehalte der eingesetzten Silage sollte im Schnitt nicht über 35 % TS liegen. Andernfalls droht ein Defizit im Prozesswasser und damit Verluste in der Gasausbeute. Es sollten die Schnitthöhen an den Untergrund angepasst werden. Bei welligem Untergrund führen geringe Schnitthöhen zu hohem Eintrag von mineralischen Bestandteilen in die Silagen und Aufkonzentration von Schadstoffen. Empfehlungen aus den bisherigen Versuchsergebnissen

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 11 D i p l. I n g. J ö r g H e i n r i c h S i e m k e B i o g a s B r e e s e i n d e r M a r s c h G b R D a n n e n b e r g T e l / F a x : / e M a i l : S i e m k S B I b a u. d e

Ähnliche Dokumente

EU Projektes GR3- Grass FnBB IBBK Fachgruppe Biogas GmbH

EU Projektes GR3- Grass FnBB IBBK Fachgruppe Biogas GmbH Allendorf (Eder), Deutschland 23. Februar 2016 Seite 1 Trockenfermentationsanlage Allendorf I (Eder) Anlagendaten: 1 Fahrsilo (3 Kammern) 1.600