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DAS FACHMAGAZIN FÜR BIOENERGIE UND -ÖKONOMIE Mittwoch, 20.06.2018

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Da Mais kaum mehr zur Verfügung stand, Gras und Mist aber umso mehr, suchten und fanden die Brüder Siemke in der Elbtalaue mit dem Boxenfermenter von Bioferm eine fast konkurrenzlose Nische.

Das erste von zwei Gespannen aus einem Traktor und zwei Anhängern fährt auf die Achswaage hinter dem Tor zur Biogasanlage Breese in der Marsch in der Elbtalaue. Henry Gausmann stellt den Motor des Radladers ab, mit dem er eben auf dem Hof noch Substrate mischte, und flitzt zum PC. Hier laufen die Daten der Waage auf und wird die angelieferte Menge registriert.

Die Anhänger sind hoch beladen mit Grassilage. Doch die Silage war nicht bestellt worden, die Kollegen aus dem Nachbardorf Tripkau drängten sie den Breeser Betreibern Axel und Jörg-Heinrich Siemke fast schon auf. Der Grund: Es sind Überschüsse vom vergangenen Jahr, die in deren eigener Naßfermentations-Biogasanlage nicht unterzubringen sind.

Doch die Brüder Siemke haben kein Problem damit. In ihre Boxenfermenter paßt alles, was stapelbar ist. Sie betreiben eine diskontinuierliche Trockenfermentation von Bioferm mit 500 Kilowatt elektrischer und 560 Kilowatt thermischer Leistung.
Es ist nur eine von zwei Biogasanlagen allein im Dorf Breese, und auch in den Nachbarorten gibt es zahlreiche Biogasanlagen. Dennoch wollten auch Siemkes ein solches Biokraftwerk, denn der 150-Hektar-Hof von Axel Siemke reichte nicht zum Ernähren einer ganzen Familie. Der andere Bruder, Jörg-Heinrich, dagegen ist Bauunternehmer. Brücken sind seine Spezialität, er betreibt vor allem „konstruktiven Ingenieurbau“.
Also schauten die beiden, welche Substrate überhaupt noch zur Verfügung stehen und kamen auf Gras und Mist. Auf den Zukauf von Mais wollten sie auf keinen Fall angewiesen sein, denn diesen brauchen auch alle anderen. Da die angebotenen Naßfermentationen dafür nicht geeignet waren, suchten sie nach einer Alternative. So stießen sie recht schnell auf das Prinzip der Boxenfermenter. Der Anlagenbauer Bioferm sei 2006 der einzige gewesen, der schon laufende Nawaro-Anlagen vorzeigen konnte und dessen Verfahren effektiv schien, erinnert sich Jörg-Heinrich Siemke.
Im Herbst 2006 ging die knapp zwei Millionen teure „Biogasanlage Breese in der Marsch“ (BBM) dann in Betrieb. Den Betonbau übernahm Bauunternehmer-Bruder Jörg-Heinrich. Fermenter baut er schon seit 2003. Der ältere der beiden Brüder hat auch die „technische Leitung“, wie er selbst sagt und führt Besucher auskunftsfreudig über die Anlage. Axel Siemke, der Landwirtschaftsmeister ist, kümmert sich um den Anbau und die Aufbereitung der Substrate: Gras- und Maissilage. Die Rinderhaltung hatte er wie viele seiner Kollegen schon aufgegeben.

Gärrest als Dünger berechnen

breese_bhkw_grWer Substrate bringt, erhält auch vom Gärrest zurück. Berechnet wird die Menge des Gärrestes nach ihrem Düngerwert. „Dafür sparen die Bauern eine entsprechende Menge Mineraldünger“, so Jörg-Heinrich Siemke. Insgesamt durchlaufen die Anlage pro Jahr je 4.000 Tonnen Mist und Maissilage sowie 3.000 Tonnen Gras und 1.000 Tonnen Grünroggen. Dazu kommen bis zu 400 Tonnen Rüben, die besonders gute Gaserträge liefern.
„Wir haben bald ein Jahr probiert, bis wir die richtige Mischung heraushatten“, erinnert sich Siemke. Wie im Naßfermenter müssen sich die Mikroorganismen in den Boxen erst einmal auf die Substrate einstellen. Inzwischen haben die Hauptsubstrate Mist, Gras und Mais mit je etwa 30 Prozent gleiche Anteile, aber davon könne auch ohne Einbußen um zehn Prozentpunkte abgewichen werden, berichtet Siemke. „Wir versuchen ständig weiter zu optimieren!“ Derzeit experimentieren sie mit Sudangras. Ab 2009, wenn das neue EEG in Kraft tritt, werden auch bis zu 300 Tonnen Schnittreste von Petersilie in den Boxen Methan liefern, statt ungenutzt auf dem Acker nebenan zu verrotten.

Die Petersilie baut Axel Siemke für einen großen Tütensuppen- und Lebensmittelhersteller an, der sich nur die besten Teile der Pflanzen heraussucht. Die Reste, „so etwa 70 Prozent“, schätzt Jörg-Heinrich Siemke, gehen an den Anbauer zurück. Da sie jetzt jedoch Abfall seien, dürften sie (noch) nicht in die Nawaro-Biogasanlge. Auch Gartenabfälle und Grünschnitt sollen langfristig den Weg in die Fermenter finden. „80 Prozent unserer Substrate stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrung“, betont der Betreiber mit Blick auf die „Tank-oder-Teller“-Diskussion.

Grob mischen, beladen und warten

Anlagenbetreuer Henry Gausmann gibt mit seinem Radlader Gas und holt eine Schaufel dunkelbraune Masse aus der offenen Box. Dann läßt er den Inhalt auf einen dampfenden, fast ebenso unansehnlichen Haufen auf dem Hof der Biogasanlage fallen. Schaufel um Schaufel räumt er so die Box aus und mischt gleichzeitig die neue Füllung aus Gärresten und neuem Substrat. Jeden Donnerstag macht er dies, immer eine andere Box, denn die Substrate brauchen etwa vier Wochen, bis sie gut ausgegast sind. Gausmann ist als Vollzeitkraft auf der Biogasanlage angestellt. Er entleert und befüllt die Fermenter, nimmt die angelieferten Substrate an und hält die Anlage instand. Manchmal fährt der junge Mann auch mit seinem Radlader zu den Höfen der Mistlieferanten und mistet deren Ställe aus. „Henry braucht dafür mit dem Radlader nur einen Tag, während der Bauer mit seinem Frontlader drei Tage bräuchte“, rechnet Siemke vor. Der Mist geht anschließend gleich in die Biogasanlage.

breese_schwefelbakterien_grDort stehen sieben Boxen: je  30 Meter lang, sieben Meter breit und gut vier Meter hoch. Befüllt sind sie etwa drei Meter hoch, das sind etwa 550 Kubikmeter Substrat je Box. Dieses besteht je zur Hälfte aus Gärrest und Frischmaterial. Der Gärrest kommt direkt aus dem geöffneten Fermenter. Der nicht wiederverwendete Gärrest wird zum Teil bis zur Abholung auf der Anlage zwischengelagert, zum Teil sofort zu den Flächen gefahren, auf denen er ausgebracht werden soll. Das frische Substrat lagert in Fahrsilos oder wird „just in time“ angeliefert.
Am späten Nachmittag ist die morgens geöffnete Box neu befüllt. Das Tor wird geschlossen und auf dem Rechner der Betriebszustand „Fermentation“ eingestellt. „Das geht von überall“, erzählt Siemke. Die Anlage könne über das Internet ferngesteuert werden.

Im Fermenter springt nun die Fußbodenheizung an, die das Substrat auf 40 bis 43 Grad aufheizt. Von oben wird über insgesamt 18 Düsen an zwei Strängen Perkolat versprüht. Dieses ist das Prozeßwasser, das während der Gärung aus dem Substrat frei wird, am Boden der Boxen aufgefangen und im Perkolattank gesammelt wird. Zu Beginn der Gärung ist das Material oft noch zu trocken, so daß durch intensives Besprühen eine ausreichende Feuchtigkeit für die Arbeit der Mikroorganismen erst hergestellt werden muß. Danach dient die Perkolatzufuhr vor allem der Regulation des Gärprozesses. Gelagert wird das Perkolat in einem hundert Kubikmeter großen Tank aus Beton, der auf der Rückseite der Boxen in das flache Gebäude integriert ist. Der Perkolattank ist gasdicht, denn auch hier entstehen etwa 200 Kubikmeter Biogas pro Tag.

Wieviel Perkolat versprüht wird, hängt vom Substrat ab. „Hier ist der Betreiber gefordert!“, bezieht Siemke eine sehr eindeutige Position. Zwar gibt auch der einsetzende Gasertrag Hinweise auf zu wenig oder zu viel an Perkolat in der Box, ansonsten werden Mengen und Intervalle aber über die Software gesteuert. Doch die Werte dafür werden von Hand eingegeben.
Immer wieder ein Problem sind Verstopfungen in Perkolatleitungen und -düsen. In diesem Punkt mußte wohl jeder Hersteller erst seine Erfahrungen sammeln. In Breese wurden im Frühjahr schließlich Düsen mit größerem Querschnitt und Prallteller eingebaut. Die Leitungspflege kostet etwa zwei Stunden pro Woche. Dazu zählt nicht nur die Kontrolle der Leitungen und Düsen im leer geräumten Fermenter, sondern auch der Ausbau und die Säuberung von T-Stücken und Biegungen, die besonders anfällig für Verstopfungen sind. Alle acht Monate etwa ist auch die Hauptleitung dran.
Auf dem Monitor der Betriebssteuerung ändert sich plötzlich das Bild: Der Betriebszustand schaltet sich von „Fermentation“ auf „Gas sammeln“ um. Zehn bis zwölf Stunden nach dem Schließen des Fermenters passiert dies automatisch. Bis dahin wurde das noch luft- und sauerstoffreiche Gasgemisch aus dem Fermenter über Biofilter ins Freie entlassen. Ist die Methankonzentration hoch genug, wird das Biogas in das Blockheizkraftwerk geleitet. Pro Durchgang entstehen in einer Box 25.000 Kubikmeter Biogas mit einem Methangehalt von durchschnittlich 57 Prozent.

Tore öffnen erst nach Absaugung des Biogases

Wenn nach etwa vier Wochen die Masse ausgegoren ist, wird das Fermentergas aktiv abgesogen. Zunächst wird es noch im Motor verbrannt, bei einer zu geringen Methankonzentration jedoch ebenfalls durch den Biofilter nach außen abgegeben. Entriegelt wird das Tor erst, wenn das Methan vollständig entwichen ist. Überprüft wird dies durch Meßgeräte. Meßsensoren für Methan, Sauerstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff gibt es in allen sieben Fermentern sowie im Perkolattank und im Gassack, der über den Fermentern, sozusagen im Obergeschoß, untergebracht ist. Die Sensoren liefern alle zwei Stunden neue Meßwerte.
Die Entschwefelung erfolgt über eine gezielte Luftzugabe in den Fermenter. Die schwefelabbauenden Bakterien siedeln auf der Oberfläche des Substrates, so daß der gebundene Schwefel dann mit dem Gärrest ausgeräumt wird. „Eine ganz einfache Software-Lösung“, freut sich auch Volkmar Matzel, Vertriebschef bei Bioferm.

Matzel ist glücklich über die gute Zusammenarbeit mit Siemke. Dessen Erfahrungen und vor allem Engagement helfen dem Anlagenbauer, seine Technik zu optimieren. Inzwischen machte der Anlagenbauer den Bauunternehmer Siemke zum bevorzugten Baupartner für Norddeutschland.

www.sbibau.de
www.bioferm-energy.com


Dorothee Meier


Dieser Artikel ist in der Ausgabe 5 / 2008 energie pflanzen erschienen.




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