Energie

Pöttinger Trockenfermenter MobiGas: Gas aus der Garage

Faserige, störstoffhaltige Substrate wie Pferdemist oder Biotonnenabfälle lassen sich zu Biogas vergären. Im Garagen-Fermenter geht das ohne Vorzerkleinerung und Rühren.

Hoflader beim Befüllen des Biogasfermenters

Der Biogasfermenter ist hier eine Container­garage. Mit dem Hof­lader wird sie alle drei bis vier Wochen neu befüllt. (Bildquelle: Stefan Tovornik)

Gut zu wissen

- Bei der Trockenfermentation sind Zerkleinerungsaggregate, Substratpumpen und Rührwerke überflüssig.
- Frische Biomasse muss mit Gärrest und Perkolat geimpft werden.
- Die Steuerung regelt Luft-, Wärme- und Perkolatzufuhr.
- Der Pöttinger-Fermenter erzeugt rund 80 m³ Biogas/t Pferdemist.

Strohhaltiger Mist, Strauch- und Grünschnitt oder auch andere organische Abfälle aus der Biotonne enthalten Energie. Aber wegen ihrer schlechten Pump- und Rührfähigkeit gelten diese Substrate als schwierig — zumindest, wenn das Biogas für die Energiegewinnung im üblichen Nassfermentationsverfahren erzeugt werden soll. Zudem können Störstoffe hierbei Probleme bereiten.

Vor- und Nachteile der Fermentation in Boxen

Anders sieht das bei der Trockenfermen­tation im absätzigen Batch-Verfahren aus. Dafür eignen sich Substrate mit einem Trockensubstanzgehalt von 30 Prozent und mehr. Sie müssen stapelbar sein und sollen sogar für eine gute Durchfeuchtung mit Gärflüssigkeit, dem sogenannten Perkolat, eine gewisse Struktur besitzen.
Als Fermenter dienen luftdicht verschließbare Garagen, die der Betreiber z. B. mit dem Hoftrac befüllt und entleert. Während des Gärprozesses wird das Substrat nicht bewegt. Damit der Prozess schnell startet, muss das frische Substrat vor dem Einbringen in den Fermenter mit vergorenem Substrat gemischt werden. Boden- oder auch Wandheizungen halten den Fermenter­inhalt auf der nötigen Prozesstemperatur. Düsen an der Fermenterdecke besprühen das Material mit Perkolat.
Die Vorteile dieses Fermentationsverfahrens sind schnell klar: Es werden keine Rührwerke und Substratpumpen benötigt. Verschleiß, Wartungsaufwand und Strombedarf sind daher vergleichsweise gering. Dennoch hat sich die Trockenfermentation bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen bislang nicht durchgesetzt.
Ein Problem des absätzigen Verfahrens ist die qualitativ und mengenmäßig schwankende Gasproduktion. Um die Biogasmenge und den Methangehalt im Biogas zu homogenisieren, müssen daher mehrere Fermenter installiert sein. Außerdem bedarf es einer intelligenten Steuerung, die den Prozess und die Biogasqualität überwacht.

Pöttingers Lösung

Pöttinger hat deswegen seinen Trockenfermenter „MobiGas“ modular aufgebaut. In einem Technikcontainer sind die Steuerung, ein Gasanalysegerät, die Gasverteilstation mit Gasverdichter, die Wärmeverteilung mit Wärmetauscher und Heizungspumpe, ein Luftgebläse, das Bhkw sowie der Gasspeicher und ein Perkolattank untergebracht. Die Biogasproduktion erfolgt in drei bis fünfzehn weiteren Containern, die jeweils Platz für 45 m³ Substrat bieten.
In der Standardausstattung mit drei Fermentern hat das Bhkw von Tedom 30 kW elektrische und 50 kW thermische Leistung. Bei einer Erweiterung der Fermenteranzahl müssen unter Umständen Bhkw-Leistung und Gasspeichervolumen ergänzt werden.
Als Gasspeicher dient ein Sack mit nur 22 m³ Volumen, der in einem abgetrennten Raum im Technikcontainer untergebracht ist. Der Gasspeicher ist zum einen Zwischenpuffer, zum anderen vermischt sich hier das Biogas aus den angeschlossenen Fermentern, die Gas mit unterschiedlich hohen Methangehalten produzieren.
Um eine kontinuierliche Gasproduktion zu erreichen, werden die Container nicht alle zeitgleich befüllt und entleert, sondern zeitversetzt. Die Verweildauer des Substrats im Fermenter beträgt etwa 21 Tage. In der ersten Woche des Gärprozesses steigt der Methangehalt im Biogas kontinuierlich an. Sobald die Methanbildung voll im Gange ist, erzeugt jeder Fermenter je nach Substrat 3,5 bis 4,5 m³ Biogas pro Stunde mit bis zu 67 Prozent Methan bei Bioabfällen bzw. bis zu 60 Prozent bei Pferdemist.

Das 3a-Verfahren

Der Gärprozess in den Fermenterboxen erfolgt in drei Stufen: aerob — anaerob — aerob. Wegen der Anfangsbuchstaben (dreimal „a“) wird das Verfahren der Trockenfermentation auch 3a-Verfahren genannt.
Am Anfang des Prozesses bläst ein...

Die Redaktion empfiehlt

Energie

Wohin mit den Nährstoffen aus Gülle und Gärresten, wenn zu viel davon da ist? Die biologische Kläranlage von Bluetector bringt den Stickstoff zurück in die Luft.

Immer bestens informiert mit dem profi Landtechnik-Newsletter!

Erhalten Sie jeden Dienstag die wichtigsten Meldungen kostenlos per E-Mail direkt von der profi-Redaktion. Abmeldung jederzeit möglich. Ihre Daten geben wir selbstverständlich nicht weiter.