Facharbeit zum Thema : Erstellung einer Beratungsunterlage für ...
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<strong>Facharbeit</strong> <strong>zum</strong> <strong>Thema</strong> :<br />
<strong>Erstellung</strong> <strong>einer</strong> <strong>Beratungsunterlage</strong> <strong>für</strong> Hofbiogasanlagen<br />
Quelle: www.agrikomp.com<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 1
Gliederung:<br />
1. Anlass <strong>für</strong> die <strong>Beratungsunterlage</strong><br />
2. Inhalte der <strong>Beratungsunterlage</strong><br />
2.1 Beschickung<br />
2.2 Fermenter<br />
2.2.1 Wärmedämmung<br />
2.2.2 Fermenterheizung<br />
2.2.3 Mischaggregate<br />
2.2.4 Fest-Flüssig-Trennung<br />
2.3 Lagerung des vergorenen Substrates<br />
2.4 Speichern des gewonnenen Biogases<br />
2.4.1 Notfackel<br />
2.5 Gasaufbereitung<br />
2.5.1 Entschwefelung<br />
2.5.2 Trocknung des Biogases<br />
2.6 Nutzung des Biogases durch Kraftwärmekopplung<br />
2.6.1 Gas-Ottomotoren<br />
2.6.2 Zündstrahlmotoren<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 2
1.Anlass der <strong>Beratungsunterlage</strong>:<br />
Strom aus Biomasse verzeichnet ein dynamisches Wachstum. Die Verstromung von<br />
Biomasse lag im Jahr 2006 mit insgesamt rund 18 Mrd. Kilowattstunden mehr als viermal<br />
so hoch wie im Jahr 2000 (4,1 Mrd. Kilowattstunden); u. a. bedingt durch die starke<br />
Zunahme bei der Stromgewinnung aus Biogas.<br />
Mit den derzeit sinkenden Agrarpreisen wird es in 2009 wieder zu <strong>einer</strong> Belebung des<br />
Biogasmarktes kommen. Der Fachverband Biogas geht davon aus, dass 2009 780 neue<br />
Biogasanlagen mit <strong>einer</strong> elektrischen Gesamtleistung von rund 200 MW ans Netz gehen<br />
werden. Schwerpunktmäßig im unteren Leistungsbereich.<br />
Mit dem ab 01.01.2009 neu in Kraft tretenden Erneuerbare Energien Wärmegesetz<br />
(EEWärmeG) wird ein besonderer Anreiz <strong>für</strong> den Bau kl<strong>einer</strong>er Anlagen, bis 150 kW,<br />
geschaffen.<br />
Grundlegende Änderungen im neuen EEG finden sich im Bereich der Grundvergütung und<br />
Bonusvergütung. So wurden die Voraussetzungen <strong>für</strong> den Bonus <strong>für</strong> nachwachsende<br />
Rohstoffe, den KWK-Bonus und den Technologiebonus geändert.<br />
Durch die Einführung des so genannten Güllebonus wird bei bestehenden und<br />
zukünftigen Anlagen der Fokus weg von Nachwachsenden Rohstoffen stärker hin<br />
zur Verwendung von Gülle <strong>für</strong> die Biogasproduktion gelenkt. Für viehhaltende Betriebe<br />
bietet der Gülleeinsatz in der Biogasanlage eine lukrative Einkommensquelle. Nach dem<br />
neuen EEG erhält man bis zu <strong>einer</strong> elektrischen Anlagenleistung von 150 kW eine<br />
Zusatzvergütung von 4 ct pro Kilowattstunde. Voraussetzung da<strong>für</strong> ist, dass in der<br />
Biogasanlage 30 Massenprozent Wirtschaftsdünger eingesetzt werden.<br />
Diese <strong>Beratungsunterlage</strong> soll Landwirten als Planungshilfe dienen. Sie soll technische und<br />
wirtschaftliche Antworten auf die einzelnen Komponenten <strong>einer</strong> Biogasanlage gebe.<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 3
2. Inhalte der <strong>Beratungsunterlage</strong>:<br />
2.1 Beschickung:<br />
Mit der Beschickung oder umgangssprachlich auch die „Fütterung“ der Biogasanlage ist<br />
das Einbringen des Substrates in den Fermenter gemeint. Flüssige Stoffe werden in einem<br />
der Biogasanlage vorgelagerten Behälter, der sog. Vorgrube, zusammengefasst,<br />
homogenisiert und dem Gärraum zugeführt. Hierbei soll die Vorgrube die drei- bis fünffache<br />
täglich anfallende Flüssigsubstratmenge fassen. Für Feststoffe kann eine Einbringung<br />
seitliche durch die Fermenterwand oder oberhalb des Substratspiegels erfolgen. Diese<br />
Dosiervorrichtungen mischen, zerkl<strong>einer</strong>n und bringen kontinuierlich die Feststoffe in den<br />
Fermenter ein. Für 100 kW installierter Leistung sind je nach Substrat 10-15 m³<br />
Fassungsvolumen der Dosiervorrichtungen einzuplanen.<br />
Beschickung<br />
Firma Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
UTS Biogastechnik GmbH - Grüntegernbach<br />
Hauptstraße 1<br />
84405 Dorfen<br />
08082/9305-0 www.uts-biogas.com<br />
Agrikomp GmbH<br />
Schmack Biogas GmbH<br />
Maschinenbau Eckart GmbH<br />
Fliegl Agrartechnik<br />
B.Strautmann & Söhne GmbH u. Co. KG<br />
Stelzenberger Biogas GmbH<br />
Mayer Maschinenbaugesellschaft mbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
Bayernwerk 8<br />
92421 Schwandorf<br />
Urlading 25<br />
94571 Schaufling<br />
Söderbergstraße 5<br />
84513 Töging am Inn<br />
Bielefelder Straße 53<br />
49196 Bad Laer<br />
Oberaign 9<br />
84558 Kirchweidach<br />
Kehlsteinstraße 4<br />
84529 Tittmoning<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
09431/751-0 www.schmack-biogas.com<br />
09904 81 104 - 0 www.eckart-maschinenbau.de<br />
08631 307-0 www.fliegl-agrartechnik.de<br />
0 54 24 / 8 02-0 www.strautmann.com<br />
08623/9873-0 www.stelzenberger-biogas.com<br />
08683/89 84 -<br />
0<br />
www.siloking.com<br />
Quelle: www.strautmann.com Quelle: www.fliegl-agrartechnik.de<br />
Abb. 1: Mischersystem der Firma Strautmann Abb.2: Abschiebetechnik der Firma Fliegl<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 4
Beispiel der Firma Mayer Maschinenbaugesellschaft mbH:<br />
- Vertikale 1-Schnecken-Mischanlage 5 cbm Behälter<br />
- 15 kW Elektromotor mit integriertem Stirnradgetriebe<br />
- Ohne Verwiegetechnik<br />
- Fütterung ca. 1400 to Mais/ Jahr mit zweimaliger Befüllung pro Tag<br />
� Ca. 12425 €<br />
Beispiel der Firma Fliegl Agrartechnik GmbH<br />
- „Monofeeder 4000“<br />
- 4 m³ Fassungsvermögen (Option: Aufbau bis 10 m³; 5500 €)<br />
- 5,5 kW Antriebsleistung<br />
- Ohne Verwiegetechnik (Option: 3700 €)<br />
� Ca. 17500 €<br />
Beispiel der Firma Eckart Maschinebau GmbH:<br />
- „Biodos Beschickungsautomat“<br />
- 12 m³ Behältervolumen (Option: Aufsatz bis 20 m³; 6510 €)<br />
- 30 kW Antriebseinheit<br />
- Sechs Schneidmesser je Mischschnecke<br />
- Ohne Verwiegetechnik (Option: 4190 €)<br />
� Ca. 25990 €<br />
2.2 Fermenter:<br />
Das Gewinnen von Biogas kann durch eine Trocken- bzw. Nassvergärung erfolgen.<br />
Heute werden überwiegend Biogasanlagen mit Nassvergärung errichtet. Prinzipiell wird<br />
zwischen liegenden und stehenden Fermentern unterschieden. Stehende Fermenter<br />
(Hoch-/Tiefbehälter) sind die in der Praxis vornehmlich ausgeführten Fermenter.<br />
Die Erzeugung von Biogas durch anaerobe Fermentation wird in verschiedenen<br />
Verfahrensvarianten durchgeführt. Bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen kommen<br />
meist einstufige Verfahren <strong>zum</strong> Einsatz. Bei einstufigen Anlagen findet keine räumliche<br />
Trennung der verschiedenen Prozessphasen der Vergärung (Hydrolyse,<br />
Versäuerungsphase, Essigsäurebildung und Methanbildung) statt. Alle Prozessphasen<br />
werden in einem Behälter, dem sogenannten Fermenter, durchgeführt. Im Bereich der<br />
landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden vorwiegend volldurchmischte Reaktoren<br />
verwendet. Diese entsprechend im Wesentlichen Standartgüllelagerbehälter, die nach<br />
entsprechenden Umbauten auch genutzt werden können. Soll der Fermenter gleichzeitig<br />
als Gasspeicher dienen, kommen gasdichte Foliendächer <strong>zum</strong> Einsatz. Die<br />
Volldurchmischung wird durch entsprechende Rührwerke im bzw. am Reaktor realisiert.<br />
Die Fermenter bestehen im Wesentlichen aus einem Behälter, der wärmegedämmt errichtet<br />
wird, einem Heizsystem, Mischaggregaten und Austragssystemen<br />
<strong>für</strong> Sedimente und das vergorene Substrat. Fermenter werden entweder aus Stahl,<br />
Edelstahl oder Stahlbeton konstruiert.<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 5
Fermenter<br />
Firma Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
UTS Biogastechnik GmbH - Grüntegernbach<br />
Hauptstraße 1<br />
84405 Dorfen<br />
08082/9305-0 www.uts-biogas.com<br />
Agrikomp GmbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
Schmack Biogas GmbH<br />
Bayernwerk 8<br />
92421 Schwandorf<br />
09431/751-0 www.schmack-biogas.com<br />
Heinrich Wimmer -Bauunternehmen<br />
Robert-Bosch-Str. 11<br />
84556 Kastl<br />
08671/12700 www.wimmer-rundbehaelter.de<br />
Wolf GmbH & Co Systembau KG<br />
Fermenterbeispiele:<br />
Quelle: www.kriegfischer.de<br />
Am Stadtwald 20<br />
94486 Osterhofen<br />
09932/37130 www-wolf-system.de<br />
Abb.3: Stehender Fermenter Abb.4: Liegender Fermenter<br />
Fermenterbeispiel der Firma Hochreiter:<br />
- 75 kW Anlagenleistung<br />
- Einfermenteranlage aus Stahlbeton ohne Gasspeicher<br />
und Fermenterheizung<br />
- Behältermaße: 14,00m x 5m (Rundbehälter) � 770 m³ Fermentervolumen<br />
� Ca. 38500 € (ca. 50€/m³)<br />
Quelle: www.kriegfischer.de<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 6
2.2.1 Wärmedämmung:<br />
Um Wärmeverluste zu verringern, müssen die Fermenter zusätzlich mit<br />
Wärmedämmmaterial versehen werden. Zur Wärmedämmung können handelsübliche<br />
Materialen verwendet werden, die je nach Einsatzbereich (Bodennähe usw.)<br />
unterschiedliche Eigenschaften haben sollten. Die Wärmedämmung kann innen- oder<br />
außenliegend eingebaut werden, wobei generell k<strong>einer</strong> dieser Varianten der Vorzug<br />
gegeben werden kann. Zum Schutz vor Witterungseinflüssen wird das Dämmmaterial mit<br />
Trapezblechen oder Holz verkleidet. Zu beachten ist, dass alle Dämmmaterialien nagerfest<br />
sind.<br />
Beispiele Wärmedämmung:<br />
Wärmedämmung<br />
Firma Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
Agrikomp GmbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
NQ Anlagentechnik GmbH<br />
Betrieb Mittelfranken<br />
Schwenk Dämmtechnik GmbH & Co.KG<br />
Walter Hallschmid GmbH & Co.KG<br />
SBBiogas GmbH<br />
JOMA-Dämmstoffwerk GmbH<br />
Wolfsbronn 17<br />
91802 Meinheim<br />
Isotexstraße 1<br />
86899 Landsberg am<br />
Lech<br />
Wiesenstraße 1<br />
94424 Arnstorf<br />
Mainleite 35<br />
97340 Marktbreit<br />
Niederriedener Str.<br />
87752 Holzgünz<br />
09146/940120 www.nq-anlagentechnik.de<br />
08191/1270 www.schwenk.de<br />
08723/96121 www.dichten-und-kleben.de<br />
09332/50550 www.sbbiogas.de<br />
0 83 93 / 78 0 www.joma.de<br />
Quelle: www.joma.de Quelle: www.schwenk-daemmtechnik.de<br />
Abb.5: Dämmung, „Perimeter B-ROUND“, Abb.6: Dämmung, „Perimeter S35 EPS 035<br />
der Firma Joma PW/PB“, der Firma Schwenk<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 7
Dämmtechnik der Firma Schwenk Dämmtechnik:<br />
- Dämmung des Fermenterboden: Styrodur 5000 CS<br />
� Ca. 150-160 €/m³ Isolierung<br />
- Dämmung Fermenterwand:<br />
� Fermenter unterirdisch versenkt (ohne Grundwasserbeeinflussung):<br />
+ bis 3m: Perimeter Duo EPS 035 PW/PB<br />
+ ab 3m bis 6m: Perimeter S35 EPS 035 PW/PB<br />
� Ca. 100-110 /m³ Isolierung<br />
2.2.2 Fermenterheizung:<br />
Um einen optimalen Vergärungsprozess sicherzustellen, muss eine gleichmäßige<br />
Temperatur im Fermenter vorherrschen. Temperaturschwankungen sollten auf ein<br />
Minimum reduziert werden. Starke Temperaturschwankungen und die Über- bzw.<br />
Unterschreitung bestimmter Temperaturwerte können zur Hemmung des Gärprozesses<br />
oder im schlimmsten Fall <strong>zum</strong> Erliegen des Gärprozesses führen. Zur Bereitstellung der<br />
benötigten Prozesstemperaturen und <strong>zum</strong> Ausgleich von Wärmeverlusten muss das<br />
Substrat erwärmt werden, was durch in den Fermenter integrierte Wärmetauscher bzw.<br />
Heizungen geschehen kann.<br />
Firma<br />
Fermenterheizung<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
REHAU AG + Co<br />
Otto-Hahn-Str. 2<br />
95111 Rehau<br />
www.rehau.de<br />
Abb.7: Fermenterheizung Abb.8: Fermenterheizung der<br />
Firma REHAU<br />
Beispiel der Firma Hochreiter:<br />
- Fermenter 14,00m x 5,00m (770 m³ Volumen)<br />
- Fermenterheizung mit 2 Ringen<br />
� Ca.10700 €<br />
Quelle: www.ib-franke.de<br />
Quelle: www.rehau.de<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 8
2.2.3 Mischaggregate:<br />
Um Sink- und Schwimmschichten sowie eine gute Ausgasung des Substrates zu erreichen,<br />
muss eine gute Durchmischung im Fermenter gewährleistet sein. Eine indirekte minimale<br />
Durchmischung findet durch das Einbringen von frischem Substrat sowie das Aufsteigen<br />
von Gasblasen statt. Diese Form der passiven Durchmischung ist aber nicht ausreichend.<br />
Eine aktive Durchmischung kann durch das Einblasen von Biogas, Rührwerke oder durch<br />
außerhalb des Fermenters angebaute hydraulische Pumpen gewährleistet werden.<br />
In stehenden, nach dem Rührkesselprinzip arbeitenden Fermentern kommen häufig<br />
Tauchmotor-Propellerrührwerke <strong>zum</strong> Einsatz. Getriebelose Elektromotoren, deren<br />
Gehäuse druckwasserdicht und korrosionsfest ummantelt sind und durch das<br />
Umgebungsmedium gekühlt werden, treiben diese Art der Rührwerke an.<br />
Alternativ sitzt bei Langachsrührwerken der Motor am Ende <strong>einer</strong> Rührwelle, die schräg in<br />
den Fermenter eingebaut wird. Der Motor ist außerhalb des Fermenters angeordnet, wobei<br />
die Wellendurchführung durch die Fermenterdecke oder bei Foliendächern im oberen<br />
Wandbereich vorgenommen wird und gasdicht ausgeführt ist.<br />
Eine weitere Möglichkeit der mechanischen Durchmischung des Fermenters bieten axiale<br />
Rührwerke. Diese Rührwerksart ist meist zentrisch an der Fermenterdecke<br />
angebracht.<br />
Paddel- oder Haspelrührwerke sind langsam laufende Rührwerke. Sie werden mehrmals<br />
am Tag <strong>für</strong> einen kurzen Zeitraum mit geringer Drehzahl in Betrieb genommen.<br />
Die pneumatische Durchmischung des Gärsubstrates wird zwar von einigen Herstellern<br />
angeboten, spielt allerdings bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen<br />
eine untergeordnete Rolle. Bei der pneumatischen Durchmischung wird Biogas<br />
über den Fermenterboden in den Fermenter eingeblasen. Dadurch kommt es durch die<br />
aufsteigenden Gasblasen zu <strong>einer</strong> vertikalen Bewegung und Durchmischung.<br />
Firma<br />
Mischaggregate<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
Eisele Franz & Söhne GmbH & Co.KG<br />
Hauptstraße 2-4<br />
07571/1090<br />
72488 Sigmaringen-Laiz<br />
www.eisele.de<br />
NQ Anlagentechnik GmbH<br />
Betrieb Mittelfranken<br />
Wolfsbronn 17<br />
91802 Meinheim<br />
09146/940120 www.nq-anlagentechnik.de<br />
SBBiogas GmbH<br />
SUMA Rührtechnik GmbH<br />
UTS Biogastechnik GmbH - Grüntegernbach<br />
Agrikomp GmbH<br />
Mainleite 35<br />
97340 Marktbreit<br />
Martinszeller Str. 21<br />
87477 Sulzberg<br />
Hauptstraße 1<br />
84405 Dorfen<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09332/50550 www.sbbiogas.de<br />
08376/921310 www.suma.de<br />
08082/9305-0 www.uts-biogas.com<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 9
Abb.9: Paddelrührwerk der Firma Abb.10: Langachsrührwerk<br />
Agrikomp<br />
Abb.11: Propellerrührwerk Abb.12: Tauchmotor-Propellerrührwerk<br />
Rührwerkstechnik der Firma Hochreiter:<br />
- „Steinauer Paddelrührwerk“<br />
- Rührwerk stehend <strong>für</strong> Fermenter 14,00m x 5,00m<br />
- 4,20 m Rührwerksdurchmesser<br />
- 2m Paddellänge<br />
- 18,5 kW Antriebsleistung<br />
� Ca. 18000 €<br />
Rührwerkstechnik der Firma SUMA Rührtechnik GmbH:<br />
- Tauchpropellerrührwerk „OPTIMIX“<br />
- Leistung: 15 kW<br />
- Gleitmast V2A <strong>für</strong> 6m Behälter mit gasdichter Wanddurchführung<br />
- Edelstahlwandhalterung<br />
� Ca. 10500 €<br />
Quelle: www.agrikomp.com Quelle: www.energytech.at<br />
Quelle: www.uts-biogas.com Quelle: www.eisele.de<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 10
2.2.4 Fest-Flüssig-Trennung<br />
Bei der Produktion von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen fallen Gärreste mit stark<br />
schwankenden Trockensubstanzgehalten an. Schwimm- und Sinkschichten müssen vor<br />
jeder Entnahme arbeits- und zeitaufwändig aufgerührt werden. Deshalb empfiehlt es sich,<br />
Gärreste in ihre festen und flüssigen Anteile zu trennen.<br />
Zur Fest-Flüssig-Trennung können Siebbandpressen, Zentrifugen oder Schrauben- bzw.<br />
Schneckenseparatoren verwendet werden.<br />
Separator<br />
Firma Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
Maschinenbau Eckart GmbH<br />
Urlading 25<br />
94571 Schaufling<br />
09904 81 104 - 0 www.eckart-maschinenbau.de<br />
Agrikomp GmbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
Stelzenberger Biogas GmbH<br />
Separatorbeispiele:<br />
Oberaign 9<br />
84558 Kirchweidach<br />
08623/9873-0 www.stelzenberger-biogas.com<br />
Abb.13: „Quetschprofi“ der Firma Abb.14: Separator S 855<br />
AgriKomp der Firma Eckart<br />
Beispiel der Firma Bauer:<br />
- Bauer-Separator S655<br />
- 5,5 kW Mehrbereichsgetriebemotor<br />
� Ca. 19830 €<br />
Quelle: www.agrikomp.com Quelle: www.eckart-maschinenbau.de<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 11
2.3 Lagerung des vergorenen Substrates<br />
Das vergorene Substrat (Gärrest, Biogasgülle) gelangt aus dem Fermenter in ein<br />
Gärrestlager. Dort wird es bis zur Ausbringung zwischengelagert und abgekühlt. Die<br />
Speicherkapazität der Lager sollte so bemessen sein, dass Zeiträume, in denen ein<br />
witterungsabhängiges Ausbringen der Gärreste nicht möglich ist, ausreichend abgedeckt<br />
sind. Meist werden stehende Rundbehälter (z.B. leerstehende Güllelagerbehälter)<br />
verwendet. Da die im Gärsubstrat enthaltene organische Substanz im Fermenter nicht zu<br />
100 % abgebaut wird, finden auch bei der Lagerung der Gärreste weiterhin Gärprozesse<br />
statt. Wird das Gärrestlager gasdicht abgedeckt, kann das hierbei entstehende Biogas<br />
aufgefangen werden. Dies ist bei Lagerneubauten vorgeschrieben. In diesem Fall fungiert<br />
das Gärrestlager als Nachgärbehälter. Das so zusätzlich gewonnene Biogas kann bis zu 20<br />
% der Gesamtausbeute betragen. Neben der zusätzlichen Gasausbeute können so auch<br />
Geruchsemissionen verringert werden.<br />
Gärrestlager<br />
Firma Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
UTS Biogastechnik GmbH - Grüntegernbach<br />
Hauptstraße 1<br />
84405 Dorfen<br />
08082/9305-0 www.uts-biogas.com<br />
Agrikomp GmbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
Schmack Biogas GmbH<br />
Bayernwerk 8<br />
92421 Schwandorf<br />
09431/751-0 www.schmack-biogas.com<br />
AGROTEL GmbH<br />
Hartham 9<br />
94152 Neuhaus/Inn<br />
04621/8550940 www.a-consult-gmbh.de<br />
Heinrich Wimmer -Bauunternehmen<br />
Robert-Bosch-Str. 11<br />
84556 Kastl<br />
08671/12700 www.wimmer-rundbehaelter.de<br />
Wolf GmbH & Co Systembau KG<br />
Am Stadtwald 20<br />
94486 Osterhofen<br />
Preisniveau: ca. 50 €/m³ umbauter Raum.<br />
2.4 Speichern des gewonnenen Biogases<br />
09932/37130 www-wolf-system.de<br />
Biogas fällt in schwankenden Mengen und mit Leistungsspitzen an. Für weitestgehend<br />
konstante Leistungsmengen ist eine Speicherung des Biogases nötig. An den<br />
Biogasspeicher werden folgende Anforderungen gestellt: Gasdicht, druckfest, medien-, UV-<br />
temperatur- und witterungsbeständig. Die Speicher sollten so ausgelegt sein, dass ca. eine<br />
viertel Tagesproduktion Biogas gespeichert werden kann, empfohlen wird häufig ein<br />
Volumen von ein bis zwei Tagesproduktionen. Unterschieden werden kann zwischen<br />
Nieder-, Mittel- und Hochdruckspeichern. Am gebräuchlichsten sind Niederdruckspeicher.<br />
Niederdruckspeicherbestehen aus Folien. Folienspeicher werden als externe Gasspeicher<br />
oder als Gashauben auf dem Fermenter installiert. Wird der Fermenter selbst bzw. der<br />
Nachgärbehälter als Gasspeicher verwendet, kommen sogenannte Folienhauben <strong>zum</strong><br />
Einsatz. Die Folie wird gasdicht an der Oberkante des Behälters angebracht. Im Behälter<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 12
wird ein Traggestell eingebaut, auf dem die Folie bei leerem Gasspeicher aufliegen kann.<br />
Firma<br />
Biogasspeicherung<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
AGROTEL GmbH<br />
Hartam 9<br />
94152 Neuhaus/Inn<br />
046 21 / 8 55 09 40 www.a-consult-gmbh.de<br />
Baur-Folien GmbH<br />
Gewerbestraße 6<br />
08334/2599190<br />
87787 Wolfertschwenden<br />
www.baur-folien.de<br />
Bergmann Säcke- und Planenfabrik<br />
Heindlfingerstraße 4<br />
85354 Freising<br />
08161/96770 www.bergmann-freising.de<br />
Biogaskontor Köberle GmbH<br />
Sebastian-Sailer-Str. 43<br />
89611 Obermarchtal<br />
07375/950380 www.biogaskontor.de<br />
Novatech GmbH<br />
Frankenstraße 6-8<br />
74549 Wolpertshausen<br />
07904/9430 www.novatechgmbh.com<br />
NQ Anlagentechnik GmbH<br />
Betrieb Mittelfranken<br />
Wolfsbronn 17<br />
91802 Meinheim<br />
Abb.14,15: Tragluftdach mit integriertem Gasspeicher der Firma Baur-Folien<br />
09146/940120 www.nq-anlagentechnik.de<br />
Beispiel der Firma Hochreiter:<br />
- Fermenter 14,00m x 5m<br />
- Gassackfolienspeicher oder Tragluftdach mit einem Volumen von 150 m³<br />
� Ca. 3750 €<br />
Beispiel der Firma Bergmann Säcke und Planenfabrik<br />
- Zylindrische Einhänghüllen <strong>für</strong> runde Behälter<br />
- Doppelt beschichtete Spezialgewebe Qualität S 80 B/G<br />
- 200 m³ Speichervolumen<br />
� Ca. 3350 €<br />
Quelle: www.baur-folien.de Quelle: www.baur-folien.de<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 13
2.4.1 Notfackel<br />
Für den Fall, dass die Gasspeicher kein zusätzliches Biogas mehr aufnehmen können<br />
und/oder das Gas z. B. aufgrund von Wartungsarbeiten am BHKW oder<br />
extrem schlechter Qualität nicht verwertet werden kann, muss der nicht nutzbare Teil<br />
schadlos entsorgt werden.<br />
Firma<br />
Notfakel<br />
Anschrift<br />
Sebastian-Sailer-Str.<br />
Tel.-Nr. Internet<br />
Biogaskontor Köberle GmbH<br />
43<br />
89611 Obermarchtal<br />
07375/950380 www.biogaskontor.de<br />
NQ Anlagentechnik GmbH<br />
Betrieb Mittelfranken<br />
Wolfsbronn 17<br />
91802 Meinheim<br />
09146/940120 www.nq-anlagentechnik.de<br />
HAASE Energietechnik AG<br />
Abb.16,17: Notfackelbeispiele<br />
2.5 Gasaufbereitung<br />
2.5.1 Entschwefelung<br />
Gadelander Straße 172<br />
24531 Neumünster<br />
04321/8780 www.haase-energietechnik.de<br />
Quelle: www.biogaskontor.de Quelle: www.das-ib.de<br />
Biogas ist wasserdampfgesättigt und beinhaltet neben Methan (CH4) und Kohlenstoffdioxid<br />
(CO2) u. a. auch Spuren von Schwefelwasserstoff (H2S). Mit dem im Biogas enthaltenen<br />
Wasserdampf kommt es zur Schwefelsäurebildung. Die Säuren greifen die Motoren sowie<br />
vor- und nachgeschaltete Bauteile (Gasleitung, Abgasleitung usw.) an. Bei der<br />
Entschwefelung kommen unterschiedliche Verfahren <strong>zum</strong> Einsatz. Unterschieden werden<br />
kann zwischen biologischen, chemischen und physikalischen Entschwefelungsverfahren.<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 14
Firma<br />
Entschwefelung<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
NQ Anlagentechnik GmbH<br />
Betrieb Mittelfranken<br />
Wolfsbronn 17<br />
91802 Meinheim<br />
09146/940120 www.nq-anlagentechnik.de<br />
S&H GmbH & Co. Umweltengineering KG<br />
Gewerbering 13<br />
14656 Brieselang<br />
033234/243901 www.sh-umwelt.de<br />
TS Umweltanlagenbau GmbH<br />
Ketziner Str. 32 D<br />
14476 Potsdam<br />
Beispiel der Firma S&H GmbH & Co Umweltengineering KG:<br />
033208/23242 www.ts-anlagenbau.de<br />
- 100 kW Anlagenleistung; 35 % el. Wirkungsgrad des BHKW; 50 Nm³/h<br />
Biogasmenge (Heizwert ca. 275 kW)<br />
� Biologische Entschwefelungsanlage<br />
� ca. 45000 € frei Baustelle inkl. Montage und Inbetriebnahme<br />
2.5.2 Trocknung des Biogases<br />
Das gewonnene Biogas hat eine relative Feuchte von 100 %. Um Schäden an den<br />
Gasaggregaten zu vermeiden, muss das Wasser aus dem Biogas entfernt werden. Dies<br />
geschied durch abkühlen des Biogases. Die Kühlung des Biogases wird häufig in der<br />
Gasleitung durchgeführt. Durch ein entsprechendes Gefälle beim Verlegen der Gasleitung<br />
wird das Kondensat in einem am tiefsten Punkt der Gasleitung eingebauten<br />
Kondensatabscheider gesammelt. Wird die Gasleitung unterirdisch geführt, ist der<br />
Kühleffekt höher.<br />
2.6 Nutzung des Biogases durch Kraft-Wärme-Kopplung<br />
Unter Kraft-Wärme-Kopplung versteht man das gleichzeitige Erzeugen von Strom (Kraft)<br />
und Wärme. Fast ausschließlich werden hierzu Blockheizkraftwerke (BHKW) mit<br />
Verbrennungsmotoren, die mit einem Generator gekoppelt sind, verwendet.<br />
2.6.1 Gas-Ottomotoren<br />
Gas-Ottomotoren sind speziell <strong>für</strong> den Gasbetrieb entwickelte Motoren, die nach dem<br />
Ottoprinzip arbeiten. Gas-Ottomotoren sind auf einen Mindestgehalt an Methan im Biogas<br />
von ca. 45 % angewiesen. Bei geringeren Methangehalten schalten sie ab.<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 15
Firma<br />
Gas-Ottomotor<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
Elektro Install. Nikolaus Hagl<br />
Im Gewerbegebiet 18<br />
85290 Geisenfeld<br />
08452/70750 www.biogas-hagl.de<br />
Hochreiter Johann<br />
Steinau 1<br />
83830 Schnaitsee<br />
08622/366 www.biogas-hochreiter.de<br />
AVS Aggregatebau GmbH<br />
Salemstr. 43<br />
07393/95070<br />
89584 Ehingen-Stetten<br />
www.avs-aggregatebau.de<br />
Stelzenberger Biogas GmbH<br />
Oberaign 9<br />
84558 Kirchweidach<br />
08623/9873-0 www.stelzenberger-biogas.com<br />
Abb.18: MAN-Viertakt-Gas-Ottomotor Abb.19: Gas-Ottomotor der Firma<br />
Stelzenberger<br />
Beispiele der Firma AVS Aggregatebau GmbH:<br />
- BGW 50 MA0834TE:<br />
- 50 kW elektrische Leistung<br />
- MAN 4 Zylinder Gasmotor<br />
- 36 % elektr. Wirkungsgrad<br />
� Ca. 49800 €<br />
Quelle: www.biogas-hagl.de Quelle: www.stelzenberger-biogas.com<br />
- BGW 100 MA0836LE<br />
- 100 kW elektrische Leistung<br />
- MAN 6 Zylinder Gasmotor<br />
- 38,3 % elektrischer Wirkungsgrad<br />
- Gasverbrauch: 54 kg/h<br />
� Ca. 68410 € (Optional: Container 26493 €; Gaskühler 12069€)<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 16
2.6.2 Zündstrahlmotoren<br />
Zündstrahlmotoren arbeiten nach dem Dieselprinzip. Verwendet werden häufig Motoren<br />
aus dem Schlepper- und Lastkraftwagenbau. Das Biogas wird über einen Gasmischer der<br />
Verbrennungsluft beigemischt und durch das über eine Einspritzanlage dem Brennraum<br />
zugeführte Zündöl gezündet. Als Zündöl kommt derzeit in der Regel Dieselöl oder Heizöl<br />
<strong>zum</strong> Einsatz. Als Alternative im Sinne der Nutzung regenerativer Energien kann auch Raps-<br />
Mehtyl-Ester (Biodiesel) oder Pflanzenöl eingesetzt werden.<br />
Firma<br />
Zündstrahlmotor<br />
Anschrift Tel.-Nr. Internet<br />
Schnell Zündstrahlmotoren AG &<br />
Co.KG<br />
Schattbucherstr. 11<br />
88279 Amtzell<br />
07520/96610 www.schnellmotoren.de<br />
Agrikomp GmbH<br />
Weiherschneidbach 15<br />
91746 Weidenbach<br />
09805/932930 www.agrikomp.com<br />
AVS Aggregatebau GmbH<br />
Salemstr. 43<br />
89584 Ehingen-Stetten<br />
07393/95070 www.avs-aggregatebau.de<br />
Quelle: www.schnellmotoren.de Quelle: www.agrikomp.com<br />
Abb.20: Zündstrahlaggregat der Firma Abb.21: BHKW der Firma AgriKomp<br />
Schnell<br />
Beispiele der Firma Schnell Zündstrahlmotoren:<br />
- Zündstrahlaggregat 75 kW elekt. Leistung<br />
- Maschinenraumanlage<br />
- 4 Zylinder Sisu Turbomotor<br />
- 4,9 l Hubraum<br />
- Inkl. Gasregelstrecke<br />
- Inkl. Notkühler Tischausführung 132 kW<br />
- Inkl. Maschinenraumventilator (12000 m³/h)<br />
- Inkl. Aktivkohlefiltergehäuse aus Edelstahl<br />
- Inkl. Einbinden des Aggregates mit Anschluss im Maschinenraum<br />
� Ca. 64630 € (bzw. 81860 € als Containeranlage)<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 17
- Zündstrahlaggregat 110 kW elekt. Leistung<br />
- Maschinenraumanlage<br />
- 5 Zylinder Scania Turbomotor<br />
- 8,9 l Hubraum<br />
- Kraftstoffaufbereitungsmodul <strong>für</strong> RME<br />
- Inkl. Gasregelstrecke<br />
- Inkl. Notkühler Tischausführung 163 kW<br />
- Inkl. Maschinenraumventilator (18000 m³/h)<br />
- Inkl. Gasaufbereitungsmodul<br />
- Inkl. Einbinden des Aggregates mit Anschluss im Maschinenraum<br />
� Ca. 98899 € (bzw. 124875 € als Containeranlage)<br />
Alle Preise sind ohne MwSt.<br />
Stand Dezember 2008<br />
Anglsperger Johannes<br />
Landwirtschaftsinspektorenanwärter Seite 18