Das geschlossene System im Bereich Bio-Energie. - bei RIELA
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Das geschlossene System im Bereich Bio-Energie. Wird die Abwärme durch einen Trockner genutzt, kann der KWK-Bonus in Anspruch genommen werden.
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<strong>Das</strong> <strong>geschlossene</strong><br />
<strong>System</strong> <strong>im</strong> <strong>Bereich</strong><br />
<strong>Bio</strong>-<strong>Energie</strong>.<br />
Wird die Abwärme durch einen Trockner<br />
genutzt, kann der KWK-Bonus in Anspruch<br />
genommen werden.
Gesamte landwirtschaftliche<br />
Anbaufl äche in Russland:<br />
90.000.000 ha,<br />
davon Getreide:<br />
50.000.000 ha.<br />
Derzeit werden in Russland pro ha<br />
rund 1,5 Tonnen Getreide geerntet.<br />
Mit besseren Saaten, Anbau- und<br />
Erntetechnik können Erträge bis 5 t<br />
pro ha erzielt werden.<br />
Somit würde ein großes Potential an<br />
<strong>Bio</strong>masse zur Verfügung stehen.
150 Mio t organische Abfälle<br />
entstehen jährlich in der russischen<br />
Vieh- und Gefl ügelzucht.<br />
<strong>Bio</strong>gasanlagen vermeiden nicht nur<br />
die ökologischen Gefahren, sondern es<br />
lassen sich aus den Abfällen<br />
am Beispiel Russland daraus bis zu<br />
100 Mio. t Regelbrennstoff gewinnen<br />
sowie 140 Mio. t hoch effektiven<br />
Dünger.
<strong>Bio</strong>masse kann russisches Erdgas<br />
ersetzen:<br />
Laut einer Studie des Institutes für<br />
Energetik lässt sich der gesamte<br />
derzeitige Erdgasverbrauch in Europa<br />
bis 2020 mit <strong>Bio</strong>gas decken.<br />
Schon heute werden nicht mehr<br />
alle Flächen für die Nahrungsmittelproduktion<br />
gebraucht, so dass<br />
mehr als ausreichende Reserven<br />
für den Anbau von Pfl anzen zur<br />
<strong>Energie</strong>gewinnung zur Verfügung<br />
stehen.<br />
Auch der deutsche Gasriese EON<br />
investiert in Anlagen, die <strong>Bio</strong>gas auf<br />
Erdgasqualität veredeln. „Wir glauben,<br />
dass das in wenigen Jahren zu<br />
weltmarktfähigen Preisen hergestellt<br />
werden kann“, so Vorstand Stefan<br />
Vogg.
Wenn die <strong>Bio</strong>masse in Europa<br />
ausgenutzt wird, lassen sich bis zum<br />
Jahr 2020 die CO2-Emissionen um<br />
10% senken.<br />
Anders als Erdgas setzt <strong>Bio</strong>gas<br />
kein zusätzliches kl<strong>im</strong>aschädliches<br />
Kohlendioxid frei.
Zusammenfassung:<br />
Es gibt nur eine begrenzte Verfügbarkeit<br />
von Ackerland in Westeuropa.<br />
Die <strong>Bio</strong>masse basiert derzeit auf<br />
regionaler Verfügbarkeit.<br />
Der <strong>Bio</strong>energiemarkt ist noch<br />
ein subventionierter politischer Markt.<br />
Neue Exporteure, allen voran Russland<br />
und auch die Ukraine, werden vom<br />
stark wachsenden <strong>Bio</strong>energiemarkt<br />
profi tieren.<br />
Langfristig wird die erneuerbare<br />
<strong>Energie</strong> die fossilen <strong>Energie</strong>träger<br />
ersetzen.
Schubwendetrockner für die Abwärmenutzung<br />
von <strong>Bio</strong>gasanlagen<br />
Ohne Abwärmekonzept ist eine <strong>Bio</strong>gasanlage kaum<br />
mit Gewinn zu betreiben – da sind sich alle Experten<br />
einig. Aber nicht nur ökonomische sondern auch<br />
ökologische Gründe sprechen dafür, eine möglichst<br />
durchgängige und ganzjährige Nutzung der BHKW-<br />
Wärme anzustreben. Doch an vielen Anlagenstandorten<br />
gibt es keine oder nur wenig Möglichkeiten, die<br />
Wärme permanent für die Beheizung von Häusern,<br />
Ställen oder anderen Abnehmern zu nutzen. <strong>RIELA</strong> ®<br />
hat deswegen einen opt<strong>im</strong>ierten Schubwendetrockner<br />
entwickelt, mit der die Prozesswärme von <strong>Bio</strong>gasanlagen<br />
ganzjährig genutzt werden kann.<br />
<strong>Das</strong>s er sich wechselweise für die Trocknung verschiedenster<br />
landwirtschaftlicher Produkte, aber auch für<br />
die Trocknung von Gärresten, Holzhackschnitzeln oder<br />
industriellen Stoffen einsetzen lässt, ist der entscheidende<br />
Vorteil des Schubwendetrockners. Wenn man<br />
hingegen einen Durchlauftrockner, wie er auf vielen<br />
landwirtschaftlichen Betrieben bereits vorhanden ist,<br />
mit der Abwärme beschickt, so ist die Nutzung auf eine<br />
kurze Saison beschränkt, da systembedingt nur Getreide<br />
und Mais und wenige andere Stoffe getrocknet<br />
werden können. Entscheidend ist also, die Abwärme<br />
einer <strong>Bio</strong>gasanlage rund ums Jahr zu verwerten, um<br />
so neben dem KWK-Bonus zusätzliche Einnahmen für<br />
die <strong>Bio</strong>gasanlage zu erwirtschaften.<br />
Aufbau <strong>im</strong> Baukastensystem<br />
Je nach Typ und Größe ist der <strong>im</strong> Baukastensystem<br />
angebotene Schubwendetrockner 1 bzw. 2 m breit und<br />
– ebenfalls typenabhängig – 6, 9, 12 oder 15 m lang.<br />
Vom Grundaufbau besteht er aus einem Trocknungsboden<br />
mit Schlitzlochblechen, den die Trocknungsluft<br />
von unten nach oben durchströmt und da<strong>bei</strong> die<br />
Feuchtigkeit aus dem Trocknungsgut aufn<strong>im</strong>mt.<br />
Tabelle: Leistungs- und Kenndaten<br />
<strong>RIELA</strong> ® Schubwendetrockner<br />
Typ Breite<br />
(m)<br />
Länge<br />
(m)<br />
Gebläse<br />
Anschlußwert (KW)<br />
Luftmenge (m³)<br />
Wärmebedarf<br />
(KW/h)<br />
RST1-12 ca. 1,0 m ca. 12 m 7,5 KW / ca. 13.000 m³ ca. 300 KW / h<br />
RST1-15 ca. 1,0 m ca. 15 m 11,0 KW / ca. 18.000 m³ ca. 520 KW / h<br />
RST2-12 ca. 2,0 m ca. 12 m 15,0 KW / ca. 24.000 m³ ca. 730 KW / h<br />
RST2-15 ca. 2,0 m ca. 15 m 18,5 KW / ca. 30.000 m³ ca. 950 KW / h<br />
Am Kopfende des Trockners wird das feuchte Gut über<br />
einen Vorratstrichter zugeführt und je nach Beschaffenheit<br />
in 4 bis 40 cm Schichtdicke auf dem Trocknungsboden<br />
abgelegt. Am Fußende hingegen wird<br />
das fertig getrocknete Gut wieder aus dem Trockner<br />
herausgefördert. Den Transport von der Feuchtgutaufgabe<br />
zur Trockengutabgabe erledigt der so genannte<br />
Schubwendewagen, der sich auf den langen Seitenwänden<br />
des Trockners hin- und herbewegt. Diesen<br />
Wagen muss man sich als einen Schlitten mit außen-<br />
liegenden Fahrwerkrollen vorstellen. Er trägt und treibt<br />
eine haspelbestückte Welle, deren Haspeln wiederum<br />
je nach Trocknungsgut mit unterschiedlichen Werkzeugen<br />
bestückt sind: Mit Paddeln, Spezialfederzinken<br />
oder Stabwendeschaufeln.<br />
Rollt der Schubwendewagen nun von hinten nach vorne,<br />
durchmischen die rotierenden Haspeln das Trocknungsgut<br />
und fördern es damit zugleich portionsweise<br />
von der Feuchtseite zur Trockenseite. Bei Vorwärtsfahrt<br />
hingegen liegen die Haspeln in Ruheposition,<br />
so dass sie das Trocknungsgut nicht berühren. Sowohl<br />
die Frequenz und Vorschubgeschwindigkeit des<br />
Schubwendewagens wie auch die Drehfrequenz der<br />
Haspeln lassen sich individuell auf das Trockengut und<br />
die jeweils erforderliche Trocknungsleistung einstellen.<br />
Will man den Trockner <strong>im</strong> Freien aufbauen oder solche<br />
Produkte trocknen, <strong>bei</strong> denen größere Staubmengen<br />
oder andere Schwebstoffe anfallen, bietet <strong>RIELA</strong> ®<br />
eine Dacheinhausung samt Absauganlage an. Für<br />
die Trocknung von Gärsubstraten kann zusätzlich ein<br />
Ammoniakwäscher integriert werden. Je nach Typ und<br />
Ausstattungsumfang liegt das Investitionsvolumen für<br />
einen Schubwendetrockner ab 60.000 €.<br />
Holzhackschnitzel <strong>im</strong> Lohn trocknen<br />
Seit Ende 2006 gibt es die ersten <strong>Bio</strong>gasanlagenbetreiber,<br />
die über praktische Erfahrungen mit dem<br />
<strong>RIELA</strong> ® Schubwendetrockner berichten können. Friedhelm<br />
Schulte-Siering in Bad Benthe<strong>im</strong> z.B. betreibt<br />
eine Lohntrocknung von Hackschnitzeln. Die Trocknerwärme<br />
wird von den BHKWs einer 500 KW-Nawaro-<strong>Bio</strong>gasanlage<br />
erzeugt, die sein Bruder Eberhard betreibt.<br />
Schubwendetrockner auf dem Hof Schulte-Siering.<br />
„Meine Kunden handeln mit Hackschnitzeln oder verar<strong>bei</strong>ten<br />
sie weiter; sie liefern die Ware mit Feuchtigkeiten<br />
zwischen 45 und 65 % <strong>bei</strong> uns an, wir trocknen sie<br />
dann – je nach Anforderung – auf Endfeuchtigkeiten<br />
von 17 bis 20 %, teilweise sogar auf 5 %. Bei einer<br />
100 %igen Auslastung des Trockners könnten wir nach<br />
unseren Berechnungen mit der vorhandenen Wärme<br />
ca. 20.000 Schüttraummeter/Jahr trocknen.“ Für 2007<br />
beläuft sich das Auftragsvolumen bereits auf 7 bis<br />
8000 m³ Holzhackschnitzel, zurzeit ar<strong>bei</strong>tet Schulte-<br />
Siering daran, seinen Kundenstamm weiter auszu-
auen. Weil sich nach den ersten Einsatztagen sehr<br />
schnell zeigte, dass <strong>bei</strong> der Hackschnitzeltrocknung<br />
jede Menge Staub anfällt, ließ Schulte-Siering den<br />
Trockner zusätzlich mit einer Dacheinhausung samt<br />
Luftabführung ausrüsten,<br />
„Nach unserer Kalkulation und bisherigen Erfahrungen<br />
kann man den Schubwendetrockner von <strong>RIELA</strong> ®<br />
mit der Trocknung von Hackschnitzeln wirtschaftlich<br />
betreiben. Voraussetzung ist ein möglichst kontinuierlicher<br />
Stoffstrom, in den man sich einschaltet – sei es,<br />
dass man selber mit Hackschnitzeln handelt oder als<br />
Dienstleister zwischen Lieferanten und Abnehmern<br />
steht. Wichtig ist, dass man sich einen entsprechenden<br />
Markt aufbaut, dann kann das Konzept des Schubwendetrockners<br />
neben einer <strong>Bio</strong>gasanlage ein lukratives<br />
Stand<strong>bei</strong>n werden,“ so die Einschätzung von Friedhelm<br />
Schulte-Siering.<br />
Friedhelm Schulte-Siering in Bad Benthe<strong>im</strong> z.B. betreibt eine<br />
Lohntrocknung von Hackschnitzeln.<br />
Wärmeenergie <strong>im</strong> Gärsubstrat gespeichert<br />
Die <strong>Bio</strong>gasanlage der <strong>Bio</strong>energie Steinfurt GmbH & Co. KG<br />
– der Trockner wurde in die grüne Halle eingebaut.<br />
Bei der <strong>Bio</strong>energie Steinfurt GmbH & Co. KG <strong>im</strong><br />
münsterländischen Steinfurt hingegen werden Gärreste<br />
getrocknet. Am Standort der <strong>Bio</strong>gasanlage in<br />
der Steinfurter Bauernschaft Hollich produzieren zwei<br />
Fermenter mit jeweils 1.800 m³ Faulraum <strong>Bio</strong>gas<br />
für 2 Blockheizkraftwerke. Die Abwärme von Nr. 1,<br />
einem BHKW mit 536 kWel und 500 kWth Leistung<br />
wird komplett für die Beheizung verschiedener öffentlicher<br />
Einrichtungen und die Wasserheizung in einem<br />
Freibad eingesetzt. Be<strong>im</strong> zweiten BHKW mit 347 kWel<br />
und 390 kWth Leistung nutzt man rund 80 KW für die<br />
Heizung der Fermenter, die restlichen rund 300 KWth<br />
für die Trocknung der Gärreste.<br />
Separation und Trockner sind bereits in Betrieb,<br />
demnächst sollen aus den getrockneten Gärresten<br />
in einem weiteren Ar<strong>bei</strong>tsgang Heizpellets gepresst<br />
werden. „Mit Hilfe dieses Konzepts wird die Abwärme<br />
zum speicherbaren Heizwert, denn wir verwandeln sie<br />
wieder in <strong>Energie</strong>, die erst <strong>im</strong> Winter verbrannt wird.<br />
Hochgerechnet ergeben sich aus 300 kWth x 8000<br />
Stunden rund 2,4 Mio. KWh, die wir <strong>im</strong> Gärsubstrat<br />
speichern und vermarkten können,“ berichtet Sven Nefi<br />
gmann, der Geschäftsführer der <strong>Bio</strong>energie Steinfurt.<br />
Auch Sven Nefi gmann ist mit der Ar<strong>bei</strong>t des Schubwendetrockners<br />
zufrieden: Die separierten Gärreste<br />
(25 % TS) werden per Förderband vom Separator<br />
an den Vorratstrichter des Trockners übergeben, von<br />
dort aus in einer rund 30 cm starken Schicht auf den<br />
Teleskopböden des Trockners abgelegt. Die Paddel<br />
fördern und wenden die Gärreste kontinuierlich, bis sie<br />
am Ende 85 bis 90 % TS erreicht haben. Wärmetechnisch<br />
ist die Anlage auf 450 kW Heizleistung ausgelegt,<br />
„mit unseren 380 KW sind wir da zur Zeit noch<br />
etwas zu klein, aber es ist angedacht, ein weiteres<br />
BHKW mit einzubinden,“ so Sven Nefi gmann. Demnächst<br />
soll der Trockner in Hollich außerdem mit einer<br />
Dacheinhausung samt Ammoniakwäscher nachgerüstet<br />
werden, um allen Immissionsvorschriften gerecht<br />
zu werden. „<strong>Das</strong>s wir so unsere Gärreste problemlos<br />
trocknen können, ist gut – das Interessante an diesem<br />
Trockner aber ist, dass man auch noch viele andere<br />
Materialien damit trocknen kann,“ sieht auch Sven<br />
Nefi gmann als die entscheidenden Vorteile des Schubwendetrockners.<br />
Gärrest-Pellets als Heizstoff –Sven Nefi gmann, Geschäftsführer<br />
der <strong>Bio</strong>energie Steinfurt, demonstriert das Endprodukt nach<br />
Separation, Trocknung und Pelletierung.<br />
Geschredderte Kunststoffe für die<br />
Recycling-Wirtschaft<br />
„Ursprünglich hatten wir an eine Gärresttrocknung gedacht,<br />
um so die anfallenden Nährstoffe über weitere
Entfernungen transportieren zu können, oder sogar,<br />
sie zu verkaufen,“ berichtet Bernhard Wilken, der in<br />
Haren-Wesuwe eine 500 kW-<strong>Bio</strong>gasanlage betreibt.<br />
Einen Teil seiner BHKW-Wärme verwendet Wilken, um<br />
zwei Wohnhäuser sowie zwei Hühnerställe zu beheizen,<br />
womit aber nur rund 100 kW genutzt sind.<br />
500 kW-<strong>Bio</strong>gasanlage von Bernhard Wilken in Haren-Wesuwe:<br />
Da der Trockner <strong>im</strong> Außenbereich aufgebaut ist, wurde er mit<br />
Dach und Abluftkanälen ausgerüstet.<br />
„Zunächst haben wir uns einen anderen Gärresttrockner<br />
in der Praxis angeschaut, aber das war ein Trommeltrockner.<br />
Schließlich haben wir auf einer Messe<br />
den Schubwendetrockner von <strong>RIELA</strong> ® gesehen, der<br />
uns von der Logik und vom Prinzip her überzeugte.<br />
Unsere Entscheidung fi el für diesen Trockner, weil er<br />
Getreide, Hülsenfrüchte, Körnermais und vieles mehr<br />
trocknen kann,“ erinnert sich Bernhard Wilken.<br />
Seit Ende 2006 ist der Trockner nun <strong>im</strong> Einsatz. Da<br />
er <strong>im</strong> Außenbereich aufgebaut ist, wurde er mit Dach<br />
und Abluftkanälen ausgerüstet. „Wir haben mit Holzhackschnitzeln<br />
angefangen, mit bis zu 60 m³ Leistung/<br />
Tag klappte das sehr gut. Danach bekamen wir den<br />
Auftrag, geschredderte Kunststoffreste für eine Recycling-Firma<br />
zu trocknen. Die Reste werden per Container<br />
oder Big Bag <strong>bei</strong> uns angeliefert, nachdem sie<br />
zuvor <strong>bei</strong> der Recyclingfi rma in einem Wasserbad in<br />
schwere und leichte Stoffe getrennt worden sind. Die<br />
Trocknungsleistung hängt hier davon ab, wie schwer<br />
die Stoffe jeweils sind, so dass wir zwischen 0,5 und<br />
1,5 t pro Stunde schaffen.“<br />
Für die Abrechnungsmodalitäten orientiert sich Wilken<br />
an Richtwerten für die Getreide- oder Körnermaistrocknung.<br />
Er vergleicht diese Werte mit den Feuchtigkeitsentzügen,<br />
den Durchfl ußmengen und dem speziellen<br />
Ar<strong>bei</strong>tsaufwand für Holzhackschnitzel oder Kunststoffe<br />
und macht dann ein etwas günstigeres Angebot, um<br />
die Sache auch für die Kunden attraktiv zu machen.<br />
„Wir hoffen, so auch noch andere Trocknungsaufträge<br />
aus dem Gewerbebereich zu bekommen. Natürlich<br />
muss man sich aktiv um die Aufträge bemühen, die<br />
Kunden kommen nicht von selber. Bisher läuft es aber<br />
ganz gut, zur Zeit sind die Auftragsbücher voll, so<br />
dass wir bisher noch gar nicht dazu gekommen sind,<br />
in die Trocknung unserer eigenen Gärreste einzusteigen,“<br />
berichtet Bernhard Wilken. Für den Herbst z.B.<br />
liegt bereits ein größerer Auftrag vor, Körnermais zu<br />
trocknen. „Vor Erledigung dieses Auftrags müssen wir<br />
den Trockner dann einmal intensiv durchreinigen, was<br />
jedoch kein Problem ist,“ schätzt der Betriebsleiter.<br />
So ist das Urteil von Bernhard Wilken ebenfalls<br />
eindeutig: „Wenn man die Abwärme eines BHKW mit<br />
einem Trockner nutzen will, braucht man eine Maschine,<br />
mit der man rund ums Jahr ar<strong>bei</strong>ten kann. Und<br />
dafür ist dieser Schubwendetrockner <strong>RIELA</strong> ® hervorragend<br />
geeignet.“<br />
Bernhard Wilken: „Wir hoffen, so auch noch andere Trocknungsaufträge<br />
aus dem Gewerbebereich zu bekommen.“<br />
Fazit<br />
Wichtig für ein Abwärmekonzept von <strong>Bio</strong>gasanlagen<br />
ist es, die thermische <strong>Energie</strong> möglichst ganzjährig zu<br />
verwerten. Denn nur so lassen sich die höchsten Einnahmen<br />
aus KWK-Bonus und Wärmeerlösen erzielen.<br />
Wird die Wärme z.B. für die Beheizung von Wohnhäusern<br />
genutzt, entfällt in den wärmeren Jahreszeiten ein<br />
Großteil der Einnahmen. Setzt man die Abwärme hingegen<br />
für die Lufterwärmung in einem Schubwendetrockner<br />
ein, so kann sie über das ganze Jahr sinnvoll<br />
genutzt werden, z.B. für die Trocknung der eigenen<br />
Gärreste ebenso wie für die Lohntrocknung landwirtschaftlicher<br />
Früchte oder gewerblicher Produkte. Voraussetzung<br />
ist allerdings, dass man sich einen Markt<br />
für die Trocknungsprodukte erschließen kann. Erste<br />
praktische Erfahrungen von <strong>Bio</strong>gasanlagenbetreibern<br />
bestätigen, dass der Schubwendetrockner sowohl<br />
für bereits vorhandene als auch für neue Anlagen ein<br />
lukratives Konzept zur Nutzung der Abwärme werden<br />
kann.
Karl-Heinz Knoop e.K.<br />
Münsterstraße 73 • D-48477 Riesenbeck<br />
Tel.: (+49) 5454 93 16 - 0<br />
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