Handreichung

Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung
3.2.3 Lagerung des vergorenen Substrates
Das vergorene Substrat (Gärrest, Biogasgülle) gelangt
aus dem Fermenter in ein Gärrestlager. Hier wird es
bis zu seiner Ausbringung zwischengelagert und abgekühlt
was je nach Jahreszeit bis zu einem halben
Jahr realisiert werden muss und dementsprechend
ausgelegt wird. Als Gärrestlager können alte Güllebehälter
bzw. -becken verwendet oder neue angelegt
werden. Die Speicherkapazität der Lager sollte so bemessen
sein, dass Zeiträume, in denen ein witterungsabhängiges
Ausbringen der Gärreste nicht möglich
ist, ausreichend abgedeckt sind. Die Dimensionierung
ist hier von der Verfahrensführung und den eingesetzten
Substraten abhängig. Meist werden stehende
Rundbehälter verwendet. Aufbau und installierte
Technik entsprechen weitgehend dem Grundaufbau
der Fermenter (siehe Kapitel 3.2.2.2). Es wird allerdings
oft auf Rührwerkstechnik, Sandräumung, Beheizung
und Wärmedämmung verzichtet.
Da die im Gärsubstrat enthaltene organische Substanz
im Fermenter nicht zu 100 % abgebaut wird, finden
auch bei der Lagerung der Gärreste weiterhin
Gärprozesse statt. Wird das Gärrestlager gasdicht
abgedeckt, kann das hierbei entstehende Biogas aufgefangen
werden. Dies ist bei Lagerneubauten vorgeschrieben.
In diesem Fall fungiert das Gärrestlager als
Nachgärbehälter. Das so zusätzlich gewonnene Biogas
kann bis zu 20 % der Gesamtausbeute betragen.
Neben der zusätzlichen Gasausbeute können so auch
Geruchsemissionen verringert werden. Aus diesen
Gründen ist ein abgedecktes Gärrestlager einem nicht
abgedeckten vorzuziehen /3-3/.
3.2.4 Speicherung des gewonnenen Biogases
Das Biogas fällt in schwankender Menge und z. T. mit
Leistungsspitzen an. Aus diesem Grund und wegen
der weitestgehend konstanten Nutzungsmenge muss
es in dafür geeigneten Speichern zwischengespeichert
werden. Die Gasspeicher müssen gasdicht, druckfest,
medien-, UV-, temperatur- und witterungsbeständig
sein. Vor Inbetriebnahme sind die Gasspeicher auf
ihre Dichtigkeit zu prüfen. Aus Sicherheitsgründen
müssen Gasspeicher mit Über- und Unterdrucksicherungen
ausgestattet sein, um eine unzulässig hohe
Änderung des Innendrucks im Speicher zu verhindern.
Weitere Sicherheitsanforderungen und -vorschriften
für Gasspeicher sind in den „Sicherheitsregeln
für landwirtschaftliche Biogasanlagen”
enthalten. Die Speicher sollten so ausgelegt sein, dass
ca. eine viertel Tagesproduktion Biogas gespeichert
werden kann, empfohlen wird häufig ein Volumen
von ein bis zwei Tagesproduktionen. Unterschieden
werden kann zwischen Nieder-, Mittel- und Hochdruckspeichern.
Niederdruckspeicher
Am gebräuchlichsten sind Niederdruckspeicher mit
einem Überdruckbereich von 0,05 bis 0,5 mbar. Niederdruckspeicher
bestehen aus Folien, die den Sicherheitsanforderungen
gerecht werden müssen. Folienspeicher
werden als externe Gasspeicher oder als
Gashauben auf dem Fermenter installiert.
Externe Niederdruckspeicher können in Form von
Folienkissen ausgeführt werden. Die Folienkissen
werden zum Schutz vor Witterungseinflüssen in
geeigneten Gebäuden untergebracht oder mit einer
zweiten Folie versehen (Abb. 3-41). Die Spezifikationen
von externen Gasspeichern werden in Tabelle 3-39
dargestellt.
Wird der Fermenter selbst bzw. der Nachgärbehälter
als Gasspeicher verwendet, kommen sogenannte
Folienhauben zum Einsatz. Die Folie wird gasdicht an
der Oberkante des Behälters angebracht. Im Behälter
wird ein Traggestell eingebaut, auf dem die Folie bei
leerem Gasspeicher aufliegen kann. Je nach Füllstand
des Gasspeichers dehnt sich die Folie aus. Kennwerte
können Tabelle 3-40 entnommen werden, Beispiele
werden in Abb. 3-42 gezeigt.
Mittel- und Hochdruckspeicher
Mittel- und Hochdruckspeicher speichern das Biogas
bei Betriebsdrücken zwischen 5 und 250 bar in Stahldruckbehältern
und –flaschen /3-1/. Sie sind sehr betriebs-
und kostenaufwändig. Bei Druckspeichern bis
10 bar muss mit einem Energiebedarf bis zu
0,22 kWh/m³ und bei Hochdruckspeichern mit
200-300 bar mit ca. 0,31 kWh/m³ gerechnet werden
/3-3/. Deshalb kommen sie bei landwirtschaftlichen
Biogasanlagen praktisch nicht zum Einsatz.
Notfackel
Für den Fall, dass die Gasspeicher kein zusätzliches
Biogas mehr aufnehmen können und/oder das Gas
z. B. aufgrund von Wartungsarbeiten am BHKW oder
extrem schlechter Qualität nicht verwertet werden
kann, muss der nicht nutzbare Teil schadlos entsorgt
werden. Die Vorgaben zur Betriebsgenehmigung werden
hier bundeslandspezifisch unterschiedlich gehandhabt,
wobei ab Gasströmen von 20 m³/h die Installation
einer Verwertungsalternative zum BHKW
vorgeschrieben ist. Dies kann in der Form eines zweiten
BHKW erfolgen (beispielsweise zwei kleinere
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