Biogas Journal 2_2017 by Fachverband Biogas e.V.

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Fachverband Biogas e.V. | ZKZ 50073 | 20. Jahrgang

GAS Journal

SEIT 20 JAHREN Stromexport: Rekordüberschuss in 2016 S. 22

2_2017

Das Fachmagazin der Biogas-Branche

EEG 2017 – wie der Übergang gelingt

S. 38

Mexiko: Biogas aus Feigenkaktus S. 68

Biogsas au roh Maisst

INHALT

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TITELTHEMA

EDITORIAL 3 Biogas, sicher, günstig Dr. Claudius da Costa Gomez, Hauptgeschäftsführer des Fachverbandes Biogas e.V.

AKTUELLES 6 Meldungen 8 Termine 9 Biogas-Kids 10 Trendwende für Biomethan im Verkehr? Von Thomas Gaul 14 CO2-Bepreisung fossiler Energien in allen Sektoren notwendig Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann 18 Save the date: BIOGAS Convention & Trade Fair

POLITIK 20 Die Kohle bestimmt weiterhin das Denken Von Bernward Janzing 22 2016: Abermals Rekordwert beim Stromexport Von Bernward Janzing 24 Pläne für die künftige EU-Energiepolitik ab 2020 Von Julia Münch

26 Körnermaisstroh – ein Substrat, das Hoffnungen weckt Von M.Sc. Monika Fleschhut und Dipl.-Ing. agr. Martin Strobl 34 Maisstroh macht Bakterien froh Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann

PRAXIS 38 Der Übergang von fester Einspeisevergütung zur Ausschreibung Von Alfons Himmelstoß 44 In der „Dunkelflaute“ die Preisspitzen mitnehmen Von Thomas Gaul 48 „Biogasanlagen sind die flexibelsten und am einfachsten einsetzbaren EE-Anlagen“ Von Jochen Schwill 52 Logistik für Gärprodukte Von Thomas Gaul 56 Interview Umlaufwasser entkalken und entsalzen Interviewerin: PD Dr. Marianne Karpenstein-Machan

TITELFOTO: DARKVES_FOTOLIA I FOTOS: DARKVES_FOTOLIA, MARTINA BRÄSEL, MARTIN EGBERT

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INHALT

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60 Interview „Biogasbranche ist spürbar kompetenter geworden“ Interviewer: Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann 62 Bilanzkrater sind vermeidbar Von Rainer Casaretto 64 Biogas aus Molke mit Koksstaub gewinnen Von Dipl.-Ing. · Dipl. Journ. Martina Bräsel

INTERNATIONAL Mexiko 68 Feigenkaktus liefert Biogas Von Klaus Sieg

VERBAND Aus der Geschäftsstelle 80 Start ins Superwahljahr 2017 Von Dr. Stefan Rauh und Dipl.-Ing. agr. (FH) Manuel Maciejczyk 84 Aus den Regionalgruppen 86 Aus den Regionalbüros

RECHT 96 Clearingstelle EEG Votum zur Inbetriebnahme einer Holzvergasungsanlage und Schiedsspruch zur nachträglichen Vergütungskorrektur Von Elena Richter 98 Impressum

91 AK Direktvermarktung Flexibilität voranbringen! Von Dr. Stefan Rauh 92 Mit Biogas Energie speichern Von Harald Uphoff, BEE 94 Später Start mit dem EEG Von Bernward Janzing

Indien 79 KVP-Projekt: Tagebuch Indien Von Antje Kramer Beilagenhinweis: Das Biogas Journal enthält Beilagen der Firmen greentec und WDV / Molliné.

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PRAXIS / TITEL

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Körnermaisstroh – ein Substrat, das Hoffnungen weckt Beim Anbau von Körnermais fällt Körnermaisstroh ohne Mehraufwand an. Da es sich um einen Reststoff handelt, gibt es zahlreiche gute Gründe für die Nutzung als Biogassubstrat. Aber wie wird Maisstroh geerntet und welche Erträge können dabei erzielt werden? Ist das Substrat eigentlich silierfähig? Werden bei der Vergärung sinnvolle Methanausbeuten erreicht und rechnet sich der Einsatz auch aus ökonomischer Sicht? Diese Fragen werden an der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) in einem mehrjährigen Forschungsprojekt beantwortet. Die bisher erzielten Ergebnisse wecken durchaus Hoffnung. Von M.Sc. Monika Fleschhut und Dipl.-Ing. agr. Martin Strobl

urch den Anbau von Körnermais fallen jedes Jahr in Deutschland rund 3,8 Millionen (Mio.) Tonnen (t) Trockenmasse (TM) Maisstroh an, die bislang nicht geerntet werden, sondern zur Humusreproduktion und Nährstoffrückführung auf dem Feld verbleiben. Zum Vergleich: Silomais wird in einer Größenordnung von 12 bis 14 Mio. t TM in deutschen Biogasanlagen eingesetzt. Maisstroh steht also grundsätzlich in relevanten Mengen zur Verfügung und bietet quantitativ ein echtes Substitutionspotenzial. Als Reststoff fällt das Substrat ohne jeglichen Flächenverbrauch an und verursacht folglich keine Nutzungskonkurrenzen. Weil bis zur Ernte kein Produktionsaufwand erforderlich ist und das Substrat auch nicht mit anderen Nutzungsrichtungen konkurriert, ist Körnermaisstroh per se sehr günstig. Während die Strohbergung oftmals mit ackerbaulichen Nachteilen verbunden wird, gibt es auch zahlreiche Vorteile: Gerade in Fruchtfolgen mit einem hohen Körnermaisanteil können durch die Abfuhr von Maisstroh das Strohmanagement und die Bodenbearbeitung für die Folgefrucht erleichtert und kann somit das Infektionsrisiko, zum Beispiel mit Fusarien oder Maiszünsler, vermindert werden. Werden nach der Vergärung in der Biogasanlage die Biogasgärreste wieder ausgebracht, kann von einem weitgehend geschlossenen Kreislauf ausgegangen werden. Da Maisstroh außerdem nicht unter den „Mais- und Getreidekorndeckel“ (§ 39h EEG 2017) fällt, der die Nutzung von Mais (als Ganzpflanze, Maiskorn-SpindelGemisch, Körnermais und Lieschkolbenschrot) und Getreidekörnern künftig auf 50 Masseprozent – in den Folgejahren sogar auf 44 Masseprozent – begrenzt, sind vorerst keine gesetzlichen Restriktionen für den Einsatz von Maisstroh in der Biogasanlage zu erwarten. In Summe gibt es also eine Vielzahl guter Gründe, Maisstroh für die Biogasproduktion zu nutzen. Das

macht aber nur dann Sinn, wenn eine entsprechende Substrateignung gegeben ist. Wesentliche Kriterien hierfür sind möglichst hohe Erträge und Methanausbeuten, eine prinzipielle Siliereignung und unproblematische Vergärung und schlussendlich auch eine stimmige Ökonomie.

Untersuchungen der LfL Um die Menge und Qualität des bei der Körnerernte anfallenden Maisstrohs bestimmen zu können, wurden von 2014 bis 2016 am Standort Freising „pflanzenbauliche Exaktversuche“ mit Körnermais durchgeführt und wurde die Ertragsstruktur von Korn und Restpflanze ( = Maisstroh) ermittelt. Dabei wurde auch der Einfluss von Sortenwahl (vier/fünf Sorten) und Erntezeitpunkt (drei Erntetermine im Zeitraum Anfang Oktober bis Anfang November) geprüft. Alle Varianten wurden in dreifacher Wiederholung in einer Blockanlange getestet. Die so ermittelten Maisstroherträge sind als „Maisstrohpotenzial“ zu verstehen und der nach dem Drusch anfallenden und damit theoretisch erntbaren Maisstrohmenge gleichzusetzen. Welche Strohmengen davon tatsächlich geborgen werden können, wurde systematisch in praxisnah durchgeführten dreijährigen „Erntetechnikversuchen“ an der LfL-Versuchsstation Grub untersucht. Dazu wurden acht Ernteverfahren (vier Schwadtechniken in Kombination mit zwei Bergungsvarianten) in Großparzellen von mindestens 630 Quadratmetern Größe mit vierfacher Wiederholung getestet und analysiert. Als Schwadtechniken kamen der BioChipper (BioG GmbH), der Schwadhäcksler UP-6400 (Uidl Biogas GmbH/Agrinz Technologies GmbH), der Merge Maxx 900/902 (Kuhn S.A.) und der Mais Star* Collect (Carl Geringhoff Vertriebsgesellschaft mbH & Co.KG) zum Einsatz. Bei den Schwadtechniken BioChipper und Schwadhäcksler UP-6400 handelt es sich um modifizierte Mulcher mit Schwadfunktion von 6 bzw. 6,4

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FOTOS: MONIKA FLESCHHUT

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Der Merge Maxx von Kuhn nimmt das Maisstroh in einem separaten Arbeitsgang mit Pick-ups vom Boden auf. Querförderbänder legen es mittig hinter dem Schlepper ab. Das Stroh wird dabei nicht weiter zerkleinert. Gut zu sehen ist, dass zwischen den Reihen nur noch wenig Stroh liegen geblieben ist.

Metern Arbeitsbreite. Damit werden nach dem Maisdrusch die Maisstoppeln gemulcht und wird zeitgleich das Maisstroh durch den Sog der Schlegelwelle aufgenommen, zerkleinert und seitlich im Schwad abgelegt. Beim 9 Meter breiten Merge Maxx wird das Maisstroh ebenfalls in einem separaten Arbeitsgang, jedoch ohne weitere Zerkleinerung über Pick-ups aufgenommen und auf ein Querförderband transportiert. Der Mais Star* Collect ist ein modifizierter Pflücker für Mähdrescher, bei dem unterhalb der Pflückeinheit eine Auffangwanne verbaut ist, wodurch die Schwadablage des Maisstrohs direkt beim Dreschen erfolgen kann.

Für die nachfolgende Bergung des geschwadeten Maisstrohs wurden Feldhäcksler (mit Pick-up-Vorsatz) und Ladewagen im Vergleich getestet. Neben der Ermittlung des Maisstrohpotenzials wurden der „auf Schwad gelegte Strohertrag“ und der „abgefahrene Strohertrag“ erfasst und TS- und Rohaschegehalte (als Maß für die Verschmutzung) bestimmt. Für verschiedene Proben sowohl aus dem pflanzenbaulichen Exaktversuch als auch aus dem praxisnahen Erntetechnikversuch wurden anhand von Silierversuchen im Labormaßstab und einem ersten Silierversuch im größeren Maßstab im Silotunnel die Siliereigenschaf-

Der Pflückvorsatz Mais Star* Collect von der Firma Geringhoff ist ein Kolbenpflücker für Mähdrescher. Dieser Pflückvorsatz legt das Stroh mittig vor dem Mähdrescher ab. Das Schwad liegt dann zwischen den Rädern. Weiteres Material fällt nach dem Dreschvorgang hinten aus dem Mähdrescher raus auf das vorhandene Schwad. Die Maisstoppeln sind angerissen, was gut für die Maiszünslerbekämpfung ist. Zwischen den Reihen ist wenig Maisstroh zu finden.

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ten geprüft. Zur Beurteilung der Maisstrohqualität wurde die stoffliche Zusammensetzung nasschemisch mithilfe der Weender/Van Soest-Analyse untersucht und wurden die spezifischen Methanausbeuten im Labormaßstab mittels Batchversuchen nach VDI 4630 (2006) ermittelt.

Maisstrohpotenzial und Methanausbeuten In den bisherigen Versuchen hat sich gezeigt, dass das Maisstrohpotenzial im Mittel bei 11,0 t TM pro ha-1 lag, die Kornerträge betrugen durchschnittlich 12,1 t TM pro ha-1. Daraus ergibt sich ein mittleres Korn-StrohVerhältnis von rund 1:0,9, das eine grobe Abschätzung des Strohanfalls anhand des Kornertrages erlaubt. Im labortechnischen Maßstab erweist sich Körnermaisstroh als sehr gut vergärbar und liefert vergleichsweise hohe Methanausbeuten. Im mehrjährigen Gesamtdurchschnitt (n=127) wurde für Maisstroh eine spezifische Methanausbeute von rund 320 Normliter je Kilogramm organischer TM [Nl (kg oTM)-1] ermittelt, wobei sich die Werte zwischen einem Minimum von 281 Nl CH4 (kg oTM)-1 und einem Maximum von 379 Nl CH4 (kg oTM)-1 bewegten. Damit erreicht Maisstroh etwa 80 bis 95 Prozent der Methanausbeute von Silomais [Silomais erreicht im Labormaßstab unter den gleichen Bedingungen rund 360 Nl CH4 (kg oTM)-1]. Im Vergleich mit zahlreichen alternativen Substraten (wie zum Beispiel Buchweizen, Biogas-Blühmischungen, Durchwachsene Silphie, Igniscum) ist das Methanertragspotenzial folglich als überdurchschnittlich hoch zu bewerten und teilweise ebenbürtig zu klassischen Substraten wie Gras oder Getreide-GPS. Demnach ist anzunehmen, dass die Restpflanze auch bei einer Ernte ab der Körnerreife noch einen hohen Anteil an gut verdaulichen Bestandteilen aufweist und die fehlende Stärke vermutlich weitestgehend durch vergärbare Faserbestandteile kompensiert wird. Könnte das gesamte vorhandene Maisstrohpotenzial ohne Ernteverluste geerntet werden, würden die Methanhektarerträge [Strohertrag in t TM pro ha-1 * spezifische Methanausbeute in Nm3 CH4 (t oTM)-1 * oTM-Gehalt] bei rund 3.000 bis 3.500 Nm3 CH4 ha-1 liegen, also etwas weniger als die Hälfte von Silomais. Je später geerntet wird, desto geringer sind jedoch die Methanhektarerträge, weil die spezifischen Methanausbeuten mit zunehmender Abreife (oftmals signifikant) sinken und auch das Maisstrohpotenzial tendenziell abnimmt. Vermutlich sind dafür Bröckelverluste an den Blättern verantwortlich. Auch die Sortenwahl kann eine Rolle spielen, wobei aufgrund der starken Jahreseffekte ein eindeutiger Sorteneffekt bislang nicht bestätigt werden konnte. Da aktuelle Körnermaissorten aber bislang nicht für eine Koppelnutzung gezüchtet waren, sind durch Zuchtfortschritt sicherlich noch Optimierungen zu erwarten.

Der Biochipper von der Firma BioG aus Österreich ist ein Kombinationsgerät. Im Grunde handelt es sich um einen Schlegelmulcher mit Hammerschlegeln, die die Maisstoppeln und das Stroh zerkleinern. Gleichzeitig wird von den Schlegeln das Material durch den Luftsog angesaugt und auf Querförderbänder abgelegt, die das Stroh dann ins Schwad ablegen. Die Maisstoppeln sind sehr kurz, was sehr gut ist für die Maiszünslerbekämpfung. Allerdings bringt die Maschine nicht alles Stroh ins Schwad, was aus Praxissicht nicht weiter schlimm ist.

Abfuhrraten und Methanhektarerträge Im Erntetechnikversuch wurden bei einem Maisstrohpotenzial zwischen 9,8 t pro ha-1 und 11,7 t pro ha-1 unter praxisnahen Bedingungen Stroherträge von durchschnittlich 4,6 bis 6,3 t TM pro ha-1 abgefahren. Das deckt sich in etwa mit den Erfahrungen aus der Praxis: Die Erträge werden hierbei auf 3 bis 7 t TM pro ha-1 beziffert. Es können also durchaus relevante Substratmengen geborgen werden, zugleich sind aber die Ernteverluste oftmals noch sehr hoch und liegen nicht selten in der gleichen Größenordnung wie die Erntemengen. Im Versuch erwiesen sich alle geprüften Ernteverfahren als praktikabel. In den Einzeljahren konnten zwischen den vier Schwadtechniken durchaus signifikante Unterschiede in den Abfuhrraten festgestellt werden, im dreijährigen Vergleich wurden jedoch nahezu identische Abfuhrraten erzielt. Feldhäcksler und Ladewagen erwiesen sich als völlig gleichwertig bei den Abfuhrraten, wobei die Zerkleinerung beim Feldhäcksler intensiver ist. Einen Effekt auf die Abfuhrraten hatten insbesondere auch die Erntebedingungen. So ergaben sich bei einer verzögerten Strohbergung, also bei einer längeren Feldliegezeit des Maisstrohs nach der Körnerernte, überwiegend negative Effekte auf die Abfuhrraten. Die TS-Gehalte des geborgenen Maisstrohs waren in den einzelnen Versuchsjahren sehr variabel und lagen bei durchschnittlich 40 bis 45 Prozent (2014/2016) und 60 Prozent (2015). Unmittelbar vor dem Körnerdrusch waren die TS-Gehalte der Restpflanze (= Maisstroh) jedoch im Bereich von Silomais (30 bis 35 Prozent ).

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Tabelle 1: Datengrundlage für den Kostenvergleich von Maissilage und Maisstroh-Silage abgefahrener FM-Ertrag

abgefahrener TM-Ertrag

TMAnteil

Silierverluste

oTM-Anteil

oTM-Ertrag nach Silierung

Methanausbeute

Methanhektarertrag

„Hektar-Stromertrag“6)

t FM ha-1

t TM ha-1

% TM

t oTM ha-1

Nm3 (t oTM)-1

Nm3 ha-1

kWhel (ha)-1

Maissilage (Ganzpflanze)

511)

17,0

15,2

3374)

5.116

20.423

Maisstroh-Silage

9,72)

4,9

83)

932)

4,2

2955)

1.237

4.937

Durchschnittsertrag von Silomais in den Jahren 2009 bis 2014 (Bayerisches Landesamt für Statistik). Zweijährige Ergebnisse des praxisnahen Erntetechnikversuches, die auch für die Praxis realistisch sind. 3) Silierverluste gemäß Experteneinschätzung. 4) Methanausbeute von Silomais in Anlehnung an den LfL-Biogasrechner (http://www.lfl.bayern.de/iba/energie/049711). 5) Methanausbeute von Maisstroh bezogen auf oTM: 87,5 Prozent von Silomais (gemäß den Ergebnissen der Batchversuche). 6) Annahme: Elektrischer Nutzungsgrad der Methanverwertung durch KWK: 40 Prozent. 2)

Entgegen der optischen Wahrnehmung sind die TSGehalte auch bei stark abgereiften Restpflanzen keineswegs hoch. Allerdings kann es in Abhängigkeit von den Witterungsverhältnissen während der Ernte noch zu einer deutlichen Nachtrocknung des Ernteguts kommen. Deshalb ist es ratsam, das Maisstroh unverzüglich nach der Körnerernte zu bergen. Mit Rohaschegehalten von durchschnittlich 7,9 Prozent (2014) beziehungsweise 6,2 Prozent (2015) kann die Verschmutzung als unproblematisch eingestuft werden. Der „natürliche“ Rohaschegehalt der Restpflanze liegt bei rund 4 Prozent, der Anstieg der Rohaschegehalte um 2 bis 4 Prozentpunkte ist folglich auf den Schmutzeintrag während der Ernte zurückzuführen. Werden für die Berechnung der Methanhektarerträge die tatsächlich abgefahrenen Stroherträge und die gemessenen Rohaschegehalte zugrunde gelegt, ergibt sich ein Methanhektarertrag von rund 1.500 Nm3 CH4 pro ha-1, also rund 20 bis 25 Prozent von Silomais.

Siliereignung von Körnermaisstroh Voraussetzung für die ganzjährige Nutzung von Maisstroh ist eine entsprechende Siliereignung. Die Bezeichnung „Stroh“ verleitet zu der Annahme, dass sich das Substrat nur schlecht silieren lässt. Standardisierte Silierversuche haben jedoch gezeigt, dass Maisstroh grundsätzlich gut siliert und die TM-Verluste gering sind, wenn Sauerstoffabschluss gewährleistet ist. Auch die aerobe Stabilität war nach der Öffnung der Silos überwiegend hoch. Dies konnte in den Versuchen auch bei höheren TS-Gehalten und schlechteren Maisstrohqualitäten (zum Beispiel bei längeren Feldliegezeiten) bestätigt werden, wobei in diesen Fällen bereits Verluste durch Umsetzungsprozesse auf dem Feld vorausgegangen sein könnten. Eine Herausforderung stellt sicherlich die Verdichtbarkeit von Maisstroh im Silo dar. Bei einem ersten Silierversuch im Silotunnel lagen die ermittelten Dichten bei nur rund der Hälfte von Silomais. Das hat Kon-

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Tabelle 2: Kosten der Maissilage und Maisstroh-Silage „frei Eintrag“ bei kostenfreiem Maisstroh „ab Feld“ (Euro gerundet auf ganze Zahlen)

Maissilage1) (Ganzpflanze) MaisstrohSilage2)

Vollkosten „frei stehender Bestand“ (ohne Flächenkosten)

Ernte + Transport (5 km) + Einsilieren

Lagerung im Fahrsilo

Entnahme + Beschickung

EUR ha-1

EUR (t FM)-1

EUR (t TM)-1

Cent (Nm³ CH4)-1

Cent (kWhel)-1

1.245

386

147

1.824

114

8,9

162

243

4,9

Kosten gemäß LfL-Internet-Deckungsbeitragsrechner (siehe auch: https://www.stmelf.bayern.de/idb/silomais.html)

Annahme: 1,5-facher Lagerraumbedarf bei Maisstroh-Silage im Vergleich zu Silomais

sequenzen für den erforderlichen Siloraum und birgt die Gefahr des Verderbs bei Luftzutritt. Inwiefern die Ergebnisse des Silotunnels auch auf die Silierung in Fahrsilos übertragen werden können, muss mit weiteren Versuchen geklärt werden. In der Praxis scheint die Silierung von Maisstroh gut zu funktionieren. Oftmals arbeiten die Praktiker mit Mischsilagen oder es wird eine „Deckschicht“ aus feuchteren Substraten (zum Beispiel Gras oder Zwischenfrüchten) auf das Silo aufgebracht.

Was kostet die Kilowattstunde aus Maistroh-Silage? Die Versuchsergebnisse der LfL zu Menge und Qualität der Maisstroh-Silage bestätigen die grundsätzliche Eignung als Substrat und zeigen das Potenzial auf. Sollte dieses Potenzial auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht erschlossen werden und wie wettbewerbsfähig ist das Maisstroh?

Vollkosten „frei Eintrag“ (ohne Flächenkosten)

Der Großversuch lieferte auch erste Daten zu den Kosten der eingesetzten Maschinen. Die Vollkosten der Maisstrohbereitstellung vom Schwad bis zum Fermenter lagen bei 243 Euro je Hektar. Auf diesem Hektar wurden 4,9 t TM Maisstroh geborgen, danach wurde das vom Feldhäcksler zerkleinerte Gut über 5 Kilometer ins Fahrsilo transportiert, dort mit üblicher Technik eingelagert, mit 8 Prozent Lagerverlusten wieder ausgelagert und schließlich damit die Biogasanlage beschickt (siehe auch Tabelle 1). Wird der Methanhektarertrag von 1.237 Nm³ mit einem Wirkungsgrad von 40 Prozent verstromt, ergäben sich daraus Vollkosten je erzeugter elektrischer Kilowattstunde in Höhe von 4,9 Cent (siehe auch Tabelle 2). Mit diesen 4,9 Cent je Kilowattstunde ist Maisstroh-Silage mehr als nur ein neuer, ernstzunehmender Wettbewerber im Substratmix, vorausgesetzt der im Folgenden aufgezählten Annahmen: Das Maisstroh steht tatsächlich kostenfrei „liegend auf dem Feld“ zur Verfügung. Nicht ökonomisch bewertet

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Tabelle 3: Kosten der Maisstroh-Silage im direkten Wettbewerb zwischen Körnermais- und Silomaisanbau (Euro auf ganze Zahlen gerundet)

Neben diesen pflanzenbaulichen Nebeneffekten wurden in der Bewertung vor allem auch verfahrenstechnische Nebeneffekte noch nicht berücksichtigt. Wird das gehäckselte Maisstroh in einem größeren Masseanteil eingesetzt, stellt sich beispielsweise die bisher noch nicht untersuchte Frage einer Substratvorzerkleinerung.

Gewinnbeitrag aus Körnermaisverkauf1)

Verfahrenskosten der Maisstroh-Silage „liegend ab Feld“ bis „frei Eintrag“

Vollkosten „frei Eintrag“

EUR ha-1

Cent (Nm3 CH4)-1

Cent (kWhel.)-1

243

155

12,5

3,1

250

243

405

32,7

8,2

500

243

655

52,9

13,3

750

243

905

73,1

18,3

1.000

243

1.155

93,4

23,4

Ist die Vergärung von Maisstrohsilage aktuell wirtschaftlich?

Langjährige Auswertungen an der LFL ergeben, dass viele 1) vgl. LfL-Internet-Deckungsbeitragsrechner (https://www.stmelf.bayern.de/idb/koernermais.html) maisbetont gefütterte Biogasanlagen mit einem Substratkostenniveau („frei Eintrag“) von mehr als 10 Cent je eingewurden bisher mögliche einzelbetriebliche Effekte wie speister Kilowattstunde arbeiten. Die Vollkosten klasbeispielsweise auf den Humushaushalt, die Nährstoffsischer Maissilage ohne Flächennutzungskosten bebilanz, die Feldhygiene (zum Beispiel Einsparung des laufen sich auf 8,9 Cent, bei Flächennutzungskosten Mulchens) oder die Bodenverdichtung durch eine zuvon 500 Euro je Hektar auf 11,4 Cent je erzeugbarer sätzliche Überfahrt mit der Häckselkette und die evenKilowattstunde. Damit ist die Vergärung von Maisstroh tuell bisher im Betrieb nicht vorhandene Ausbringung mit 4,9 Cent je erzeugbarer elektrischer Kilowattstunder Gärrestrücklieferung. de sicher wirtschaftlich, für all die bereits erwähnten Aus der einzelbetrieblichen Situation heraus können einzelbetrieblichen Nebeneffekte ist mit gut 5 Cent hier aber nicht nur Kosten anfallen (zum Beispiel je Kilowattstunde (umgerechnet ungefähr 250 Euro Nährstoffentzug durch Maisstroh-Abfuhr ohne Rückje Hektar) reichlich Luft vorhanden. Aus betriebswirtlieferung des Gärrests), sondern sind auch Gutschriften schaftlicher Sicht sollte die Strohvergärung von Kördenkbar (zum Beispiel Düngewert des zurückgeliefernermaisbeständen nicht scheitern. ten Gärrests ist höher als der Düngewert des alternativ Ist die Vergärung von Maisstroh-Silage auch im Winter auf der Fläche verbleibenden und verrotteten im neuen EEG 2017 wirtschaftlich? Maisstrohs). Wechselt eine Biogasanlage ins neue EEG 2017, muss sie bekanntlich den sogenannten „Mais- und Getreidekorndeckel“ (§39h EEG 2017) einhalten. Bei Wechsel im Jahr 2017 wird der Einsatz von Mais als Ganz-

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Flächenkosten

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pflanze, Maiskorn-Spindel-Gemisch, Körnermais und Lieschkolbenschrot auf 50 Massseprozent gedeckelt – bis vorerst 2021 verschärft sich dieser Deckel in zwei Schritten auf maximal 44 Masseprozent. Vom Deckel betroffene Biogasanlagen müssen sich fragen, was nach Maissilage das oder die nächstbesten Substrate sind. In regionaler Abhängigkeit kann dies ein Vertreter der aktuell intensiv diskutierten Alternativen sein (Silphie, Zuckerrübe etc.), aber auch die Maisstroh-Silage. Steht dieses Maisstroh durch intensiven Körnermaisanbau rund um die Biogasanlage noch unverwertet zur Verfügung, sollte nicht auf den Wechsel ins EEG gewartet werden.

Ist die Vergärung von Maisstroh-Silage auch wirtschaftlich, falls Körnermais anstatt Silomais angebaut wird? Steht das Maisstroh nicht „sowieso“ und „kostenfrei“ zur Verfügung, sind in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zum einen die Flächenkosten, zum anderen der Gewinnbeitrag aus der Körnermaisnutzung einzuberechnen. Ohne Flächenkosten betrug dieser Gewinnbeitrag in den vergangenen fünf Jahren (2011 bis 2015) laut LfL-Internet-Deckungsbeitragsrechner durchschnittlich 87,90 Euro je Hektar. Werden zusätzlich die Flächenkosten berücksichtigt, erreichen die Vollkosten „frei Eintrag“ bereits bei einem Pachtniveau ab 350 Euro je Hektar die oben definierte Zielmarke von 10 Cent je erzeugter Kilowattstunde (siehe Tabelle 3). Damit ist die diskutierte Variante nur sinnvoll, falls ausreichend Fläche günstig zur Verfügung steht. Fazit: Beim Anbau von Körnermais fallen als Reststoff nicht unerhebliche Mengen an Maisstroh an. Unter Praxisbedingungen können davon rund 5 t TM geborgen werden mit TS-Gehalten von zumeist 40 bis 50 Prozent, wobei die Erträge als auch TS-Gehalte in Ab-

hängigkeit von den Erntebedingungen stark variieren können. Weil Maisstroh ein erstaunlich hohes Methanbildungspotenzial aufweist, das bei rund 80 bis 95 Prozent von Silomais liegt, ist es ein aussichtsreiches Biogassubstrat. Die Methanhektarerträge liegen bei rund 20 bis 25 Prozent im Vergleich zu Silomais. Auch die Siliereignung scheint gegeben zu sein. Ein entscheidender Vorteil ist, dass für die Nutzung von Maisstroh keinerlei zusätzliche Flächen und bis zur Ernte auch kein Produktionsaufwand erforderlich sind, was sich in sehr geringen Vollkosten von umgerechnet 4,9 Cent (kWhel)-1 niederschlägt. Ungeklärt ist derzeit noch, wie sich das Substrat bei kontinuierlicher Fütterung verhält und ob beziehungsweise ab welchen Einsatzmengen eine Aufbereitung oder anlagentechnische Veränderungen notwendig sind. Diese Fragestellungen sollen in weiteren Versuchen geklärt werden.

Autoren M.Sc. Monika Fleschhut Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Am Gereuth 4 · 85354 Freising Tel. 0 81 61/71-43 18 E-Mail: Monika.Fleschhut@LfL.bayern.de www.LfL.bayern.de Dipl.-Ing. agr. Martin Strobl Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Institut für Betriebswirtschaft und Agrarstruktur (IBA) Menzinger Str. 54 · 80638 München Tel. 089/17 800 474 E-Mail: martin.strobl@LfL.bayern.de

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Kompetenz in Biogas 33

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„Biogasanlagen sind die flexibelsten und am einfachsten einsetzbaren EE-Anlagen“ Biogas ist das Stiefkind der letzten EEG-Novellen. Dies ist nicht nur für viele Betreiber von Biogasanlagen, sondern auch aus Sicht eines Virtuellen Kraftwerks unverständlich. Denn ein Blick in die nicht allzu ferne Zukunft zeigt: Wir werden in Deutschland mittelfristig mehr Flexibilität im Stromsystem brauchen. Das ist das Ergebnis der Kurzstudie „Flexibilität im Strommarkt 2.0“ der r2b energy consulting GmbH, die Next Kraftwerke in Auftrag gegeben hat. Von Jochen Schwill

iogas kann und wird einen wichtigen Beitrag dazu leisten, dass die in naher Zukunft benötigte Flexibilität vorhanden ist. Das wissen wir. Denn wir vernetzen seit Jahren tausende Biogasanlagen in unserem Virtuellen Kraftwerk. Und das nicht ohne Grund. Die angesprochene Studie zeigt: Flexibilität bleibt die große Herausforderung für das Stromsystem. Die Nachfrage nach Flexibilität wird steigen und ebenso der Preis dafür. Für Biogasanlagenbetreiber bedeutet dies: Auf der bestehenden Erfahrung aufbauen und flexibilisieren. Warum sollten sie das tun? Ein wichtiger Grund für die derzeit niedrigen Preise für Flexibilität sind die bestehenden massiven Überkapazitäten auf konventioneller Kraftwerksseite. Es ist heute nicht nur zu viel Strom im Markt, was den Börsenstrompreis drückt und Stromexporte erhöht, sondern auch zu viel Flexibilität. Gleichzeitig ist aber die Abmeldung vieler bestehender konventioneller Kraftwerke bereits beschlossen, ebenso wie der Rückbau der Kernenergie nach 2020. Bis 2020 werden nach unseren Berechnungen mindestens 9.800 Megawatt (MW) und bis 2025 etwa 17.900 MW an konventionellen Kapazitäten abgebaut. Wir sind davon überzeugt, dass wir dann eine starke Knappheit auf dem Markt sehen werden. Diese wird noch verstärkt

durch eine starke Zunahme an fluktuierenden Erneuerbaren Energien im System durch den weiteren Ausbau von Solar und Wind. In der Kombination steigt die Nachfrage nach Flexibilität – und ebenso der Preis dafür.

Flexibilitätsbedarf wird drastisch steigen Zum Beispiel erwarten wir für das Jahr 2025 einen um 25 Prozent gesteigerten Bedarf an Flexibilität beim Ausgleich von Knappheitssituationen im Vergleich zu 2016. Um diesen erhöhten Bedarf an Flexibilität zu decken, gibt es unterschiedliche Optionen, die wiederum für unterschiedliche Märkte – Regelenergiemarkt, Day-Ahead-Markt, Intraday-Markt – attraktiv sind. Die Bereitstellung von Flexibilität durch Biogasanlagen ist eben eine solche Option. Denn Biogasanlagen sind immer noch die flexibelsten und am einfachsten einsetzbaren erneuerbaren Anlagen, um Flexibilität am Markt anzubieten. Das wird schon an dem Beitrag deutlich, den Biogasanlagen bereits heute für ein stabiles Stromsystem leisten. Ein Beitrag, der unserer Meinung nach oft nicht ausreichend anerkannt wird. Alleine wir vernetzen heute in unserem Next Pool fast ein Drittel der rund 9.000 Biogasanlagen in der EEGFörderung in Deutschland. Damit bieten wir zum einen Regelenergie an. Wir können die Anlagen innerhalb von

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FOTOS: NEXT KRAFTWERKE GMBH

Sekunden herauf- oder herunterregeln. Mit dieser Fähigkeit bieten die Anlagen bereits heute die wertvolle Sekundärregelleistung (SRL) an. Wir allein stellen mit den Biogasanlagen in unserem Next Pool mehr als 10 Prozent der gesamten negativen SRL in Deutschland. Nach unseren Schätzungen kann mehr als ein Viertel der negativen SRL heute durch Biogasanlagen bereitgestellt werden. In diese Schätzung fließt unser Portfolio und das weiterer Aggregatoren in Deutschland ein, die auch dezentrale Anlage vernetzen. Das zeigt das Ausmaß, mit dem Bioenergie schon heute zur Netzstabilität beiträgt.

Biogasanlagen können kilowattscharf Abrufe bedienen Bei der Lieferung von Regelenergie ist nicht nur die schnelle Reaktionsfähigkeit ein Vorteil der Technologie. Biogasanlagen können auch sehr exakt die Abrufe nach Regelenergie abfahren. Während Großkraftwerke in der Regel in 10-MW-Schritten fahren, sind Biogasanlagen in der Lage, kilowattscharf dem Abruf zu folgen. Biogasanlagen haben auch dazu beigetragen, dass die Vorhaltung von Regelenergie wesentlich günstiger geworden ist. Vernetzt in Virtuellen Kraftwerken haben sie das Angebot für Regelenergie erheblich erhöht. So sind die

durchschnittlichen Leistungspreise stetig gesunken und damit auch die Kosten für die Regelenergievorhaltung. Das wiederum entlastet die Netzentgelte, die die Endverbraucher zahlen – zumindest dahingehend, dass sie nicht noch stärker angestiegen sind. In Zahlen sieht das so aus: Laut der Bundesnetzagentur sind die Kosten für die Vorhaltung der Sekundärregelleistung von 593 Millionen Euro in 2010 auf 227 Millionen Euro in 2014 gesunken (siehe Abbildung). Das ist eine Senkung von rund 366 Millionen Euro innerhalb von vier

Blick in die Next-Box, der Kommunikationsschnittstelle zwischen Biogasanlage und Direktvermarkter.

ÜBERWACHUNG VON BIOGAS-ANLAGEN

Biogas 401 Mehrkanal-Gasanalysator

Biogas 905 Mehrkanal-Gasanalysator

SENSOREN

GTR 210 IR

TOX 592

CH4 + CO2

O2 + H2S

Die beiden Gas-Analysatoren Biogas 401 und Biogas 905 überwachen kontinuierlich oder diskontinuierlich die Qualität des Biogases auf die Gaskomponenten hin. Optional warnen zusätzliche Umgebungsluft-Sensoren frühzeitig vor gesundheitsgefährdenden, explosionsfähigen und nichtbrennbaren Gasen und Dämpfen.

❯❯❯ Biogas Know-how seit 2001 ❮❮❮ EINSATZBEREICHE: ■ Biogas-Produktionsanlagen ■ Kläranlagen ■ Deponien

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Kosten der Vorhaltung von Regelenergie

352,9

371,9

593,1

in Mio. Euro

2011

2012

Vorhaltung Sekundärreserve

2013

156,1

106,0

104,2

67,4

100,6

Vorhaltung Primärregelung

2010

227,6

103,4

85,2

82,3

106,6

111,8

267,1

2014 Quelle: Monitoringberichte 2013, 2014 & 2015 der Bundesnetzagentur

Jahren. Neben der Bereitstellung von Regelenergie verlagern auch immer mehr Biogasanlagen ihre Stromproduktion in Zeiten höherer Strompreise an der Strombörse. Dies geschieht abseits des Regelenergiemarkts der Übertragungsnetzbetreiber am regulären Strommarkt an der Börse. Die Anlagen erhalten über unser Leitsystem Preissignale von der Börse und richten daran ihre Stromproduktion aus.

Täglicher Flex-Hub: 40 MW Schauen wir auf die Entwicklung in den vergangenen fünf Jahren, müssen wir feststellen, dass sich hier enorm viel getan hat. Und wir sehen, dass die Zahlen stetig steigen. In unserem Virtuellen Kraftwerk laufen bereits 310 Technische Einheiten mit einer Leistung von rund 120 MW bedarfsorientiert. Der flexible Hub pro Tag beträgt dabei etwa 40 MW. Dies ist die Leistung, die jederzeit flexibel abrufbar ist. So können diese Biogasanlagen im Virtuellen Kraftwerk an der Strombörse agieren wie eine große Batterie. Um genauer zu sein, bieten allein diese Biogasanlagen in unserem Portfolio damit mehr Flexibilität als die aktuell größten Batterien in Deutschland. Diese liegen bei einer Leistung von etwa 10 bis 15 MW. Auch wenn sich gerade sehr viel tut in der Entwicklung größerer Batterien, kann sich ein flexibler Hub von 40 MW an der Strombörse sehen lassen. Zum Vergleich: Ein deutscher Kraftwerksbetreiber investiert momentan 100 Millionen Euro in sechs Großbatteriesysteme à 15 MW, der daraus resultierende flexible Hub dürfte bei rund 45 MW liegen. Angesichts dieser Investitionskosten lässt sich abschätzen, welche Summen das Stromsystem bereits dadurch gespart hat, dass Virtuelle Kraft-

werke die Flexibilitätspotenziale von dezentralen Biogasanlagen gehoben und dem System zur Verfügung gestellt haben. Damit wollen wir in keiner Weise die enorme Bedeutung von Batterien für die zukünftige Versorgungssicherheit kleinreden. In einem Stromsystem, das mehrheitlich auf Wind und Sonne setzt, ist die Frage nach der Speicherung von Energie eine, die beantwortet werden muss. Auf dem Weg dahin gibt es derzeit jedoch noch kostengünstigere Möglichkeiten, Flexibilität bereitzustellen: Indem zunächst die Flexibilität gehoben wird, die bereits existiert – zum Beispiel in Biogasanlagen. Aufgrund unserer Erfahrung sind wir überzeugt, dass Biogas sich als Technologie sehr gut schlägt. Natürlich ist keine Technologie perfekt. Von großflächigem Maisanbau bis vergleichsweise teuer – Biogas hat schon viel Schelte einstecken müssen. In diesen Debatten wird jedoch aus unserer Sicht zu selten anerkannt, wie viel Biogas heute schon für die Versorgungssicherheit in Deutschland leistet. Wir finden, dieser Beitrag lässt sich nicht wegreden und muss bei der Bewertung der Technologie immer einbezogen werden.

Autor Jochen Schwill Gründer und Geschäftsführer Next Kraftwerke GmbH Lichtstraße 43g · 50825 Köln Tel. 02 21/82 00 85-0 E-Mail: info@next-kraftwerke.de www.next-kraftwerke.de

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FOTO: MARTINA BRÄSEL

Biogas aus Molke mit Koksstaub gewinnen Molke in Biogas zu verwandeln, ist lohnenswert, aber auch eine technische und biologische Herausforderung. Ein Schweizer Unternehmen entwickelte eine Pilotanlage und sammelt damit reichlich Erfahrung.

Dr. Andreas Wilke führte in seinem Labor an der Hochschule Offenburg Testversuche mit dem Trägermaterial durch. Erst die Langzeitversuche zeigten das Problem mit den Ablagerungen.

Von Dipl.-Ing. · Dipl. Journ. Martina Bräsel

ie Käserei Monte Ziego ist die größte handwerkliche Bio-Ziegenkäserei in Deutschland. Aus rund 800.000 Litern Ziegenmilch fertigt sie jährlich rund 130 Tonnen Käse. Die Produktion ist sehr energieaufwendig, deshalb will das Unternehmen mit Biogas und Sonnenstrom zur ersten Null-Energie-Käserei Deutschlands werden. Seit Ende 2014 betreibt Monte Ziego eine eigene Biogasanlage, die vom Schweizer Unternehmen Ecobell mit Sitz in Rüschlikon konzipiert und entwickelt wurde. Sie soll aus der Restflüssigkeit, der Molke, die bei der Käseproduktion anfällt, erst Biogas und dann Wärme und Strom erzeugen. Das ist eine verfahrenstechnische Herausforderung, denn Molke, die auch Käsemilch genannt wird, besteht zu 94 Prozent aus Wasser. Enthalten sind auch noch etwa 4 Prozent Milchzucker, Molkeprotein und viele Mineralstoffe. Die Käsemilch ist ein wertvoller Abfall, der vorher ungenutzt blieb, denn die Mengen, die bei Monte Ziego anfallen, sind zu gering für eine industrielle Verwertung. Es gibt bislang noch keine ausgereiften Verfahren in dieser Größenordnung. „Die Molkevergärungsanlagen, die es gibt, sind in

der Regel für Großmolkereien ausgelegt“, verdeutlicht Markus Bieri. Da dort „in Hinsicht auf Kapital- und Energieeinsatz eine andere Philosophie vorherrscht“, seien sie oft aufwendig und würden größere Mengen Betriebsenergie verbrauchen. Deshalb entwickelte der Ingenieur gemeinsam mit seinem Unternehmenspartner Marc Stalder eine Pilotanlage. „Mit ihr konnten wir hier bei Monte Ziego schon wertvolle Erfahrungen sammeln“, berichtet Bieri. Das Projekt wurde mit Mitteln des Landes (100.000 Euro aus dem Landespreis Biogas) und des Badenova-Innovationsfonds (241.000 Euro) realisiert.

Sauermolke ist besser Die Betriebsgröße erforderte eine sehr kompakte Biogasanlage, die für einen Durchsatz von 1,2 Millionen Liter jährlich ausgelegt ist. Im Winterbetrieb fließen nur 1,2 Kubikmeter Molke pro Tag durch die Anlage. In der produktionsreichen Sommerzeit sind es deutlich mehr. Der Fermentationsprozess besteht aus drei Prozessphasen: Im 8.000 Liter fassenden Molketank, der auch als Mengenpuffer dient, wird zuerst die Milchsäurebildung optimiert. „Wir haben gelernt, dass wir die Molke zuerst leicht ansäuern müssen“, sagt Bieri, „der Molkeeintrag

kann damit pH-Wert abhängig gesteuert werden“. Im nächsten Schritt wird die Sauermolke bedarfsgerecht dosiert in die beiden Hauptgärtanks (je 10.000 Liter) eingeleitet. Hier geschieht die eigentliche Fermentation der Molke zu Biogas. Die hydraulische Verweilzeit der Käsemilch im Fermenter beträgt etwa zehn Tage. Der pH-Wert liegt knapp unter 7, die Temperatur beträgt 36 Grad Celsius. Im Anschluss gelangt die Gärlösung in den Nachgärtank. „Dort werden die verbliebenen langkettigen organischen Verbindungen aufgeschlossen“, erklärt der Ingenieur. Die Nachgärung diene vor allem dazu, die organischen Substanzen bestmöglich abzubauen. Mit dem anfallenden Methangas werde ein Blockheizkraftwerk betrieben. Da die Käserei einen hohen Bedarf an thermischer Energie hat, wandelt es das Biogas zu 70 Prozent in thermische Energie um, nur zu 30 Prozent wird Strom produziert.

Bentonit ungeeignet „Statt Füllkörperreaktoren verwenden wir Flotationsreaktoren“, erklärt Bieri, denn Füllkörper könnten mit der Zeit verstopfen. Die Reaktionsbehälter enthalten also nur das Gärsubstrat. Durch regelmäßiges

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Umpumpen werden die Biogas-Mikroben in der Schwebe gehalten. Der Nachteil: Bei einem hohen Durchfluss können die Mikroben ausgeschleust werden. Um dies zu verhindern, muss ein Trägermaterial die Bakterien an sich binden. „Um den Bakterien eine Besiedlungsfläche zu bieten, die nicht in die Reaktion eingreift, gaben wir Bentonit hinzu“, so Bieri. Im Vorfeld hatte die Hochschule Offenburg, die das Projekt wissenschaftlich begleitet, verschiedene dieser Tonmineralien getestet. Die Laborversuche brachten gute Ergebnisse: Der Zusatzstoff wirkte positiv auf die Gasentwicklung. Auch in der Praxis lief die Pilotanlage mit Bentonit zunächst sehr gut, dann traten Probleme auf. Erst das Öffnen der einzelnen Elemente brachte die Erkenntnis. Bieri erklärt die Hintergründe: „Bei unserem Verfahren wird die Molke in den ersten Tank gepumpt, danach fließt die Gärlösung passiv durch die Tanks.“ Mittels Überläufen gelangt das Gärmedium von einem Behälter zum anderen. Diese Überläufe setzten sich zu und auch der Siphon nach dem Nachgärtank verstopfte. Es zeigte sich, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Prozesses für diesen Zusatzstoff zu gering ist, dadurch kommt es zu Ablagerungen. „Wenn das Tonmaterial nicht ständig in Bewegung gehalten wird, gibt es Verstopfungen“, weiß der Ingenieur. Langzeitversuche im Universitätslabor Offenburg hätten diesen Verdacht anschließend bestätigt.

HAFFMANS BIOGASAUFBEREITUNG

Effizienzsteigerung mit Koksstaub Die Grafik zeigt, wie sich die Biogasproduktion in Abhängigkeit von den beigefügten Trägerstoffen entwickelte. „Vom 28. Juni bis zum 16. Juli führten wir der Anlage nur Bentonit zu“, erklärt Bieri. Beim Hauptgärtank (GT1) nahm die Biogasmenge ab dem 11. Juli stetig ab. Deshalb gab der Ingenieur ab dem 17. Juli dem GT1 zusätzlich 200 Kilogramm (kg) Koksstaub (C85) hinzu. „Die Gasproduktion ging am Tag danach leicht zurück, stieg jedoch in den Folgetagen an und überstieg die Gasproduktion des zweiten Hauptgärtanks (GT2), der nur mit Bentonit lief“, erklärt Bieri. Ab dem 10. August erhielt auch der GT2 Koksstaub. Der Ingenieur gab 370 kg C85 hinzu und füllte nochmals 25 kg Bentonit nach. „Das war ein fataler Fehler, wie sich später herausstellte“, sagt der Experte, denn das zusätzliche Bentonit förderte die Verstopfung. Doch zunächst stieg in den Folgetagen die Biogasproduktion deutlich an und übertraf die allein mit Bentonit erreichten Mengen. Am 3. September gab es einen Totalausfall. „Er beruhte auf einer Fehlfunktion der Molkepumpen“, erklärt er. Nach der Behebung dieses Problems stieg die Biogasproduktion wieder auf die Werte der Vortage an. Doch nun bereiteten die Bentonitablagerungen in den Leitungssystemen Probleme. Sie waren bis dahin unerkannt geblieben. „Die ganzen nachfolgenden Wintermonate beschäftigten wir uns mit den Auswirkungen“, bedauert der Ingenieur. Danach setzte er als Trägermaterial nur noch Koksstaub ein. „Dieser Zusatzstoff bringt gute Ergebnisse und die Biogasproduktion ist insgesamt gestiegen“, so Bieri. Auch die Gasqualität sei hervorragend, der Methangehalt liege zwischen 60 und 65 Prozent. Welcher Anteil an Kohlenstaub die beste Ausbeute bringt, ist noch unklar. Der Ingenieur

Maximaler Ertrag Minimale Umweltbelastung Mit den kompakten skid-montierten CO2Systemen von Pentair Haffmans können Sie jede bestehende Biogasaufbereitungsanlage nachrüsten. CO2 wird aus dem Biogasstrom zurückgewonnen und steht für verschiedenste Einsatzzwecke zur Verfügung. Anlagenbetreiber können das verflüssigte CO2 auch an einen externen Abnehmer verkaufen und so eine zusätzliche Einnahmequelle erschlieβen. Die Menge an Treibhausgasen, die in die Atmosphäre gelangen, geht gegen Null. Das macht diese Technologie zu einer zukunftsweisenden Investition.

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Abbildung 1: Tägliche Biogasproduktion in m³ vom 28. Juni bis 1. Oktober 2015 90.800 Kilowattstunden und einer CO2-Einsparung von 14,6 Tonnen. Ziel ist, 70.00 dass die Anlage bei höchster Auslastung nach Abzug 60.00 des Eigenbedarfs einen jährlichen Ertrag von min50.00 destens 131.800 Kilowattstunden an Wärmeenergie 40.00 und 58.000 Kilowattstunden an Strom bringt. Damit 30.00 wären rund 45 Prozent des Gesamtenergiebedarfs der 20.00 Käserei abgedeckt. Zudem werden die hochwer10.00 tigen Gärreste von Landwirten abgeholt, die damit ihre 0.00 Felder düngen, und der biologische Sauerstoffbedarf Gas m³ TOTAL/Tag Gas m³ GT1/d Gas m³ GT2/d Gas m³ NGT/d der Restlösung verringert sich durch die Vergärung deutlich. Sie darf problemAbbildung 2: Biogas-BHKW-Betriebsstunden: Januar 2015 bis Oktober 2016 los in die Kläranlage eingeleitet werden. „Auch hier Grafiken: Markus Bieri werden Kosten und Energie h 160 gespart“, fügt Bieri hinzu. Vor allem sei die Anlage ein 140 sehr gutes Studienobjekt. „Wir haben viele Erfahrun120 gen gewonnen, die wir bei weiteren Projekten nutzen 100 können“, so Bieri. Deshalb schätzt er das Wissen 80 hoch ein, das er über die Vergärung von organischen 60 Flüssigabfällen sammeln konnte. Auch sei es gelun40 gen, den innerbetrieblichen Stoffkreislauf zu schließen. 20 „Die Molke muss nun nicht mehr als Abfall entsorgt wer0 den“, die Klärgebühren würJan. Feb. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 den eingespart und Energie gewonnen. Auf jeden Fall ist die Käserei mit der eigenen tüftelt noch an der richtigen Zusammenterial viele Nachteile hatte, wurde ab Juni Molke-Biogasanlage dem Ziel, erste Nullsetzung und Dosierung. Der Staub muss 2015 Koksstaub beigefügt. Nach der UmEnergie-Käserei Deutschlands zu werden schwer genug sein, damit er absinkt, pumpstellung und dem stetigen Ausspülen von ein gutes Stück näher gerückt. bar sein und keine Ablagerungen bilden. Bentonit erhöhten sich die Betriebsstunden Autorin Es hat sich auch gezeigt, dass sich durch des BHKW. Dipl.-Ing. · Dipl.-Journ. Martina Bräsel die gröbere Körnung des Kohlenpulvers der „Das Projekt hat sich trotz mancher RückFreie Journalistin Prozess veränderte. „Wir mussten die Art, schläge schon allein wegen der EnergieHohlgraben 27 · 71701 Schwieberdingen wie die Gärlösung umgesetzt wird, anpasund Kosteneinsparungen gelohnt“, sagt Tel. 0 71 50/9 21 87 72 sen, was uns weiteres Lehrgeld kostete“, Bieri. So wurden in der Zeit bis Mai 2016 Mobil: 01 63/232 68 31 berichtet Bieri. rund 365 Kubikmeter Molke verwertet und E-Mail: braesel@mb-saj.de Fazit: Im Oktober 2014 ging die Anlage in 9.100 Kubikmeter Methan produziert. www.mb-saj.de Betrieb. Nachdem Bentonit als TrägermaDies entspricht einer Energiemenge von m3

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