BIOGASANLAGEN
ENERGIEGEWINNUNG AUS GÜLLE, MIST, RESTSTOFFEN UND ENERGIEPFLANZEN IST FÜR VIELE LANDWIRTSCHAFTLICHE BETRIEBE, ABFALLENTSORGUNGSUNTERNEHMEN UND KOMMUNEN EINE LOHNENSWERTE INVESTITION, DIE AUCH UMWELTFREUNDLICHE ASPEKTE HAT. DEM WIRD WELTWEIT DURCH ZUNEHMENDE STAATLICHE FÖRDERUNG VON ERNEUERBARER ENERGIE RECHNUNG GETRAGEN, WAS DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT IHRER BIOGASANLAGE ERMÖGLICHT. 2
INHALTSVERZEICHNIS BIOGAS ALLGEMEIN EISENMANN - BIOGASKOMPETENZ BIOGAS GRUNDLAGEN BIOGASANLAGEN FÜR DIE LANDWIRTSCHAFT BIOABFALLVERGÄRUNG IM PFROPFENSTROMFERMENTER BIOGASAUFBEREITUNG MIT MEMBRANTECHNIK BIOLOGISCHE BETREUUNG SERVICE BIOGASANLAGE ANCONA BIOGASANLAGE CREMONA BIOGASANLAGE LIESBERG DAS IST EISENMANN NOTIZEN 4 5 6 7 8 10 12 13 14 15 16 18 19 3
BIOGAS ALLGEMEIN Biogasanlagen- Fester Bestandteil der Erneuerbaren Energien Durch gezielte anaerobe Vergärung organischer Reststoffe wird aus Biomasse Biogas. Die Biogaserzeugung ist eine umweltfreundliche Alternative zur fossilen Energiegewinnung. Das Biogas kann in einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmegewinnung genutzt werden. Eine andere Möglichkeit ist es, das Biogas auf die Qualität von Erdgas aufzubereiten, um es als Kraftfahrzeug-Treibstoff einzusetzen oder in Erdgasnetze einzuspeisen. Impulse Subventionen Kreislaufabfallwirtschaftsgesetz Energiewende Kraft-Wärme-Kopplung Klimaschutz Vorteile Multitalent: Gas, Kraftstoff, Rohstoff, Strom, Wärme, speicherbare Energie Unabhängig Dezentral Regionale Wertschöpfung Geschlossene Kreisläufe Entwicklung der Anzahl Biogasanlagen und der gesamten installierten elektrischen Leistung in Megawatt, Stand 11/2011, Quelle: Fachverband Biogas e.v 4
EISENMANN - BIOGASKOMPETENZ Eisenmann Environmental Technology liefert das komplette Programm für eine moderne und effiziente Umwelttechnik aus einer Hand. Mit über 60 Jahre Erfahrung im industriellen Anlagenbau realisieren wir kundenspezifische Anlagen in den Bereichen: Abwasser Abluft Sonderabfallverbrennung Munitionsvernichtung Holzvergasung Biogas Anlagenbau wird ein hoher Standard unter Beachtung aller einschlägigen Sicherheitsvorschriften gewährleistet. Ein professionelles Projektmanagement und ein erfahrener Service sorgen für eine zuverlässige Abwicklung und Betrieb. Die erste Eisenmann Biogasanlage zur wirtschaftlichen Erzeugung von Biogas wurde im Jahr 2003 in Betrieb genommen. Bereits diese Anlage ist mit einem horizontalen Pfropfenstromfermenter und einem Nachfermenter aus Stahl ausgerüstet. Diese Anlagen sind für landwirtschaftliche Abfallprodukte und nachwachsende Rohstoffe wie Silagen bestens geeignet. Seit 2008 bietet Eisenmann den bewährten Pfropfenstromfermenter auch zur Vergärung von Bioabfall an. Hierzu waren aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Einsatzstoffe umfangreiche Änderungen in der Anlagenkonfiguration notwendig. Durch die langjährige Erfahrung von Eisenmann im industriellen Gaserträge aus Maissilage und Bioabfall (aus kommunaler Sammlung, Deutschland) 5
BIOGAS GRUNDLAGEN SCHEMA EINER BIOABFALLVERGÄRUNG Bioabfall-Trennung Energie BHKW Wärme Hauptfermenter Pumpe Kompost Düngemittel Flüssigsubstrate Gärrestlager ET2010-02-001-DE 6
BIOGASANLAGEN FÜR DIE LANDWIRTSCHAFT Die Eisenmann Standard-Biogasanlagen werden als zweistufige Vergärungsanlagen mit Haupt- und Nachfermenter gebaut. Kennzeichnend für diese Anlagen ist der aus Stahl gefertigte horizontale, beheizte und wärmeisolierte Hauptfermenter. Er ist als Pfropfenstromfermenter mit einem durchgängigen, horizontalen Langwellenrührwerk ausgeführt. Nicht nur technisch sondern auch mikrobiologisch bieten sich im Pfropfenstromfermenter die Voraussetzungen für eine hocheffiziente Umsetzung organischer Materie zu Biogas. Durch die Pfropfenbildung können die biologischen Prozesse unter idealen Milieubedingungen erfolgen eine Voraussetzung für einen hohen Gasertrag und eine sichere und kontinuierlich störungsfreie Betriebsführung. Merkmale der Eisenmann Standard-Biogasanlagen Pfropfenstromverfahren für höchste Trockensubstanzgehalte hoher Gasertrag bei hoher Prozessstabilität Hauptfermenter zu 270, 325 und 400 m³ Volumen, modular erweiterbar Standardisierte und industrielle Qualität unabhängig vom Standort bereits mehr als 70 realisierte Anlagen Kurze Lieferzeiten und extrem kurze Bauzeiten durch vorgefertigte Komponenten Nach der Vergärung im Hauptfermenter wird das Substrat der zweiten Vergärungsstufe, dem Nachfermenter, zugeführt. Dieser wird als beheizter, wärmeisolierter, vertikaler Rührkessel realisiert und mit einem Doppelmembran-Gasspeicherdach abgedeckt. Dort kann das Biogas vor der Verwertung gespeichert werden. Vom Nachfermenter wird das ausgegorene Substrat zu einem Gärrestlager gepumpt und bis zur Ausbringung zwischengelagert. 7
BIOABFALLVERGÄRUNG IM PFROPFENSTROMFERMENTER Eisenmann Pfropfenstromfermenter Das zentrale Bauteil der Eisenmann Bioabfallvergärungsanlagen ist der horizontale Pfropfenstromfermenter. Dieser entspricht der optimalen Bauform eines Gärbehälters. Aufgrund der Geometrie sind ineffiziente Kurzschlussströme der Substrate ausgeschlossen das Eisenmann System ermöglicht so eine reale Verweilzeit zur Sicherstellung einer einwandfreien Hygienisierung der Bioabfälle und dies bei höchster Raumbelastung und Trockenfermentation. Die Vorteile auf einen Blick Kundenspezifische Konzepte 60 Jahre Erfahrung im industriellen Anlagenbau Trockenfermentation mit hohem TS-Gehalt Hohe Raumbelastung bei optimaler Verweilzeit Höchste Gaserträge Geringe Rezirkulation Hygienisierung nach Bioabfallverordnung Kurze Bauzeiten Geschlossenes System verhindert Geruchsemissionen HAUPTFERMENTER ET2012-02-001-DE Vorsatzschale Isolierung Tragschicht aus Beton Heizmodule Außenmembrane Gasspeichermembrane Gurtnetz Langwellenrührwerk Fertigelement Doppelmembrangasspeicherdach 8
Doppelmembran-Gasspeicherdach Das Dach des Fermenters besteht aus einem abnehmbaren Doppelmembran-Gasspeicherdach mit Füllstandsmessung zur Leistungssteuerung der Gasverwertung. Ein komplett geschlossenes Biogas-System sorgt für höchste Sicherheit bei der Erzeugung von und im Umgang mit Biogas. Drucktüren Drucktüren sorgen für eine gute Zugänglichkeit zur Montage oder zur Revision. Steuerung Eine Steuerung im Industriestandard in Verbindung mit einer kontinuierliche Überwachung und Aufzeichnung aller relevanten Prozessparameter sorgt für einen automatisierten Betrieb und höchste Zuverlässigkeit. Sicherheitstechnik Umfassende Sicherheitstechnik nach den landesspezifischen Normen sorgt für Sicherheit in allen Betriebszuständen. Langwellenrührwerk Das liegende Langwellenrührwerk sorgt für eine Durchmischung des Gärmaterials und verhindert so Schwimmschichten. Durch die kontinuierliche Bewegung wird das Gas aus dem homogenisierten Material ausgetrieben. Konstruktionsmerkmale Außenliegende Lager getrennt von Dichtungspaket Drehzahl- und Drehmomentüberwachung Frequenzgeregelt mit Planetengetriebe Dauerschmierung über automatische Fettpressen Keine Mittellager aufgrund schwimmender Hohlwelle Heizung Durch Heizkreise getrennte Heizmodule sorgen für eine sichere und gleichmäßige Temperaturführung und sichere Hygienisierung. Separation Pressschnecken-Separatoren trennen den Gärrest in eine feste und eine flüssige Phase. Nach der Separation kann der feste Gärrest nachkompostiert werden. Pressschnecken-Separator zur Fest-Flüssig-Trennung. 9
MEMBRAN BIOGASAUFBEREITUNG Biogasaufbereitung Die Eisenmann Biogasaufbereitung mit Membrantechnologie konditioniert das aus 50 65 Vol.-% Methan und Kohlenstoffdioxid bestehende Rohbiogas auf Biomethan mit Erdgasqualität. Das Biomethan kann in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist, als Kraftstoff genutzt oder auch zur Wärmeerzeugung eingesetzt werden. Die Gasaufbereitung zu Biomethan ermöglicht somit die Produktion eines speicherbaren und flexiblen Energieträgers. Eisenmann Membrantechnik Nach einer Vorreinigung wird der Rohbiogasstrom auf über 10 bar verdichtet und über eine mehrstufige Membranmodulverschaltung aufbereitet. Durch Verwendung hochselektiver Hohlfasermembrane ist eine Aufkonzentration auf über 97 Vol.-% Methan möglich. Das Biomethan ist nach der Aufbereitung trocken und erfüllt die Taupunktanforderungen für die Netzeinspeisung. Vorteile Aufgrund der überdurchschnittlich hohen Selektivität und Permeabilität der Membranen ergibt sich eine geringe Rückführung des Gasstroms, wodurch folgende Vorteile bestehen: Reduzierte Betriebskosten Niedrige Investitionskosten Modularer Aufbau Kurze Anfahrzeiten Gute Regelbarkeit Geringer Methanschlupf Referenz Biogasaufbereitung, Pratteln Bei einem bestehenden Eisenmann-Kunden wurde im 3. Quartal 2012 in der Schweiz eine Anlage zur Biogasaufbereitung mit hochselektiven Membranen realisiert. Dabei werden 210 Nm 3 /h Rohbiogas zu Biomethan aufbereitet, das zum Teil an der örtlichen Erdgastankstelle als regenerativer Kraftstoff zur Verfügung gestellt wird. Hochselektive Hohlfasermembranen, Quelle: Evonik Fibres GmbH. Innenansicht Container Biogasaufbereitung, Quelle: Evonik Fibres GmbH. 10
BIOGASAUFBEREITUNG MIT MEMBRANTECHNIK ET2012-02-002-DE Rohbiogas Verdichter Wärmetauscher und Filter Membranen Biomethan Einspeisung Gasanalyseraum Schaltschrank 11
BIOLOGISCHE BETREUUNG Ziel unserer biologischen Betreuung ist eine optimale Inbetriebnahme der Anlage. Nach einer Kontrolle und Empfehlung zu den gewünschten Einsatzstoffen folgt eine kontrollierte Anfahrphase mit begleitender Analytik. Basierend auf unserem Anlagenmonitoring über viele vergleichbare Anlagen können individuelle Empfehlungen im Bezug auf Gaserträge, biologische Probleme und Spurenelementversorgung getroffen werden. Selbstverständlich werden Sie auch bezüglich Änderung von Einsatzstoffen oder Anlagenerweiterung beraten. Eine enge Abstimmung mit unserem Service sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und konstant hohe Leistung. Unser Service für Sie: Beratung und Empfehlungen zu Einsatzstoffen Individueller Anfahrplan Analysen für alle biologisch wichtigen Betriebsparameter Empfehlungen zum Anlagenbetrieb Optimierung des Anlagenbetriebes durch Anlagenmonitoring 12
SERVICE Unser Eisenmann-Service bietet eine umfangreiche Palette von Serviceleistungen an. Diese werden unter Berücksichtigung vom Know-how der Kundenmitarbeiter, der Kostenstruktur sowie dem Bedarf an Expertisen beim Kunden individuell zugeschnitten. Deshalb verstehen wir uns als Partner im Service bei der optimalen Bedienung individueller Kundenanforderungen. Inspektion Wartung Instandsetzung Anlagenferndiagnose Rufbereitschaft Wartungsverträge Fullservice Unser Service für Ihren Erfolg! 13
BIOGASANLAGE ANCONA Technische Daten Baujahr: 2009 Substrate: Rindergülle, Rindermist, Hühnertrockenkot, Oliventrester, Stroh und Heu, Gras- und Maissilagen Substratdurchsatz: 9.000 t/jahr Volumen Hauptfermenter: 270 m³ Volumen Nachfermenter: 750 m³ Biogas Volumenstrom nenn.: 120 Nm³/h Installierte elektrische Leistung: 249 kw 14
BIOGASANLAGE CREMONA Technische Daten Baujahr: 2010 Substrate: Gülle, Hühnermist, verschiedene Silagen, Olivenpresskuchen, Reststoffe aus der Futtermittelindustrie, flüssige und organische Reststoffe Substratdurchsatz: 12.000 t/jahr Fermentervolumen: Hauptfermenter 2 x 325 m³ Nachfermenter 1 x 2000 m³ Biogas Volumenstrom nenn.: ca. 280 300 Nm³/h Installierte elektrische Leistung: 620 kw 15
16 Quelle: Kelsag Biopower AG.
BIOGASANLAGE LIESBERG Im Frühjahr 2011 übergab Eisenmann nach nur knapp einem Jahr Bauzeit eine hochmoderne Biogasanlage im schweizerischen Liesberg an die Kelsag Biopower AG. Dabei wurde eine bereits bestehende Kompostieranlage in ein neues Gesamtkonzept eingebunden, um nicht nur Strom und Wärme zu erzeugen, sondern auch die Gärreste aus der Biogasgewinnung ökologisch nutzbar zu machen. Die Anlage ist ausgelegt für eine Kapazität von 12.000 Tonnen regionale Bioabfälle pro Jahr. Technische Daten Baujahr: 2010 Substrate: Grünschnitt, Bioabfall, Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie Substratdurchsatz: 12.000 t/jahr Volumen Hauptfermenter: 800 m³ Biogas Volumenstrom nenn.: 150 Nm³/h Installierte elektrische Leistung: 330 kw 17
DAS IST EISENMANN Eisenmann baut Anlagen für Oberflächentechnik, Materialfluss- Automation, Umwelttechnik, Brennlinien für Keramik und Spezialanlagen für Beschichtung, Recycling, thermische Behandlung und Energierückgewinnung. Rund 3.600 Mitarbeiter, davon die Hälfte Ingenieure und Techniker, entwickeln weltweit neue Ideen für Fertigung, Lackiererei, Montage oder Distribution. Darunter Experten und Spezialisten mit fundiertem Know-how aus unterschiedlichen Fachdisziplinen und Branchen. Ein Plus, das sich widerspiegelt in maßgeschneiderten Konzepten, mit modernster Technik und hoher Wirtschaftlichkeit. Eines der Ergebnisse unserer rationellen Produktion und Montagestrategie: Unsere Fertigungszentren sind auf individuelle Kundenwünsche getrimmt. Sie ermöglichen die Herstellung einer speziell auf Ihren Bedarf zugeschnittenen Anlagenkonfiguration. Bei komplexen Systemen bauen wir die gesamte Anlage vor Auslieferung bei uns auf, um sie auf Herz und Nieren zu prüfen. Erst nach erfolgreich absolviertem Testlauf gehen die vormontierten Funktionseinheiten zum Kunden. Dies spart erheblich Zeit und Kosten bei der Montage und ermöglicht die Installation bei Ihnen auch unter laufender Produktion. Natürlich sind wir auch nach der Inbetriebnahme auf Wunsch für Sie da: Unser Aftersales-Service sorgt für die professionelle Wartung, zügige Reparatur und sofortige Ersatzteil-Beschaffung. Eisenmann Technologie Zentrum in Holzgerlingen. 18
NOTIZEN 19
Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. KG Tübinger Str. 81, 71032 Böblingen Tel.: +49 7031 78-0, Fax: +49 7031 78-1000 www.eisenmann.com 2012 Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. KG I 10-2012 Alle Rechte vorbehalten. Sämtliche Texte, Bilder und Grafiken unterliegen dem Urheberrecht und anderen Gesetzen zum Schutz des geistigen Eigentums. Eine Nutzung der Inhalte ist erst nach Zustimmung durch die Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. KG gestattet. Sämtliche Angaben, Beschreibungen und Illustrationen stehen unter dem Vorbehalt technischer Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Weiterentwicklung unserer Produkte nach dem jeweiligen Stand der Technik. Eine besondere Ankündigung bei Änderungen von Angaben, Beschreibungen und Illustrationen erfolgt nicht. Einzelne Fehler bleiben vorbehalten. Technische Eigenschaften können von Land zu Land abweichen.