Abwärmenutzung, Teil 1 Biogaswärme zu Geld machen

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Wärmenutzungskonzept der GP Joule © Werkbild GP Joule Bild vergrößern
Wärmenutzungskonzept des Unternehmens GP Joule
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Vielfach haben wir in den vergangenen Jahren Varianten zur Nutzung von BHKW-Abwärme vorgestellt. Ihnen allen war gemein, dass eine große, ständig anfallende Wärmemenge zuverlässig abgenommen und genutzt werden wollte – 2013 lieferten Biogasanlagen 11,8 TWh, die zur Beheizung von einer Million Haushalten ausgereicht hätte.

Gas, Tomate, Fischfilet

Es gab Konzepte zur Trocknung verschiedenster Güter; es gab ausgeklügelte Wärmekonzepte für den eigenen Betrieb oder andere Verbraucher, Technologien zur Wärmeumwandlung in Strom oder Kälte, die mobile Nutzung der Wärme über Latentwärmespeichersysteme. Auch die Abgabe an Industrie oder Gewerbebetriebe – zum Beispiel an Gärtnereien oder Baumschulen – wie sie von großen Heizkraftwerken schon lange praktiziert wurde, haben innovative Biogasanlagenbetreiber übernommen.

Jünger ist nun eine Technologie, die die Nutzung der Abwärme im eigenen Betrieb und daneben auch die Installation eines komplett neuen Produktionszweiges bietet: die Nutzung der Wärme zur Erzeugung von Lebensmitteln.

Wärme unter Glas

Ein solches Konzept bietet das Unternehmen GP Joule mit seinem Tochterunternehmen Cultiveco (www.cultiveco.de). Das „GRAMMA Effective PV-Greenhouse“, ein Gewächshaus mit Solardach, beheizt mit BHKW-Abwärme, sichert den KWK-Bonus und erlaubt entweder dem Landwirt selber, einen neuen Produktionszweig zu entwickeln, oder die Unterglasfläche zu vermieten.

Der Stromertrag vom Dach dient vor allem dem Eigenverbrauch in der Biogasanlage. Mit einer Optimierung der Verbrauchszeiten kann der Verbrauch zum großen Teil auf die PV-stromintensive Mittagszeit verlagert werden. Nicht selbst verbrauchter Strom kann eingespeist werden.

Die Größe des Gewächshauses wird auf die Leistung der Anlage zugeschnitten. Auch die technische Auslegung richtet sich ganz nach den Vorstellungen des Betreibers. Für eine 500-kW-Biogasanlage entwirft Cultiveco zum Beispiel folgendes Auslegungsbeispiel: 1.000 bis 2.000 m2 Gewächshausfläche mit 800 bis 1.600 m2 Anbaufläche und einer PV-Anlage von 100 bis 200 kWp. Je nach Ausstattung wird mit einer Investitionssumme von 250.000 bis 350.000 € kalkuliert, die sich schon nach fünf bis sechs Jahren aus den PV-Erträgen und der Gewächshausnutzung amortisiert haben sollen.

Wärme unter Wasser

Eine andere interessante und noch eher seltene Nutzungsart ist die Verwertung für die Produktion von Algen oder Fischen. Zum Thema Algen haben wir uns ausführlich in unserem Dossier in Heft 5/2016 geäußert.

Die Produktion von Fischen oder Shrimps ist etwas jünger als die Algenzucht. Vor knapp zehn Jahren entstanden die ersten Anlagen, in denen nach dem Kreislaufprinzip in Abwärme-beheizten Becken verschiedene Fischarten aufgezogen wurden. Mehrere Anbieter haben sich mit diesem reizvollen Ansatz befasst, denn Fisch ist ein gesundes, leicht verdauliches und auch wegen des hohen Omega-3-Fettsäurenanteil immer begehrteres Lebensmittel. Die natürlichen Ressourcen sind allerdings begrenzt, außerdem sind die Transportwege oft sehr lang. Dem prognostizierten wachsenden Bedarf kommt eine „Fischproduktion zu Lande“ also sehr entgegen.

Einer der Anbieter, inzwischen deutscher Marktführer für geschlossene Anlagen zur Welsproduktion, ist die PAL-Anlagenbau GmbH Abtshagen. Anlagen dieses Anbieters, die z.T. auch in einem genossenschaftlichen System organisiert sind, stehen in Sachsen, Thüringen, Mecklenburg-Vorpommern, Bayern, Brandenburg, Nordrhein-Westfalen und Österreich. Weitere sind in Baden-Württemberg, Niedersachsen und Hessen in Planung. Mit den Erzeugergemeinschaften Fischgut Nord, Fischgut Mitte und der Vertriebsorganisation Fischgut Vertrieb sowie der 2013 erfolgten Gründung der Fischzucht Abtshagen zur Anzucht von Jungfischen wurde eine deutschlandweit einmalige Struktur zur nachhaltigen Fischproduktion entwickelt.

Alles zusammen: Aquaponik

Die Fortsetzung der beiden beschriebenen Technologien existiert auch schon, allerdings befindet sie sich noch im Versuchsmodus und dient derzeit eher als Anschauungsobjekt in hippen großstädtischen Ökoprojekten: die Aquaponik (www.tomatenfisch.igb-berlin.de). Nichtsdestotrotz ist diese Idee, wenn die Technik ausgefeilt und serien­reif ist, vollkommen folgerichtig: die Nährstoffe aus der Aquakultur, vor allem N- und P-Verbindungen, ebenso wie die Biogas-Abwärme für die anschließende Gemüseproduktion zu
nutzen.