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Energie

Biogastagung: Wir blicken nach vorn

Biogasanlage und Fahrsilo
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Edith Kahnt-Ralle, LAND & Forst
am
13.03.2019

Die Biogaserzeuger müssen sich auf viele Herausforderungen einstellen. Das zeigte die 10. Biogastagung der LWK Niedersachsen.

Das Dürrejahr in Niedersachsen 2018 hat auch bei vielen Biogasanlagen ein großes Loch in die Substratversorgung gerissen. Hermann Hermeling, selber Biogaserzeuger und Vizepräsident der LWK, eröffnete die mit 180 Teilnehmern gut besuchte Tagung in Verden mit den Worten: „Mancher Biogasanlagenbetreiber merkte, dass er den ursprünglich geplanten Weg nicht gehen konnte, aber er war flexibel“. Und diese Flexibilität ist bei den Anlagenbetreibern weiterhin gefragt.

Was hilft und wirkt hat Recht

Maisbestand-2018

Dr. Manfred Bischoff von der LUFA Nordwest in Oldenburg, zeigte den Betreibern auf, dass die trockene Maisernte 2018 im Vergleich zu anderen Jahren gar nicht so schlimm ist wie viele denken. „2018 war nicht das Katastrophenjahr schlechthin“, sagte Bischoff. So wurden in den untersuchten Silagen zwar niedrigere Stärkegehalte und hohe Faserbestandteile festgestellt, aber auch mehr Zucker. Die teilweise schlechte Verdaulichkeit der Silagen ließe sich vor allem durch eine längere Silierzeit abmildern. Da jeder „Topf“ anders reagiert, müssen die Betreiber auch mit Zusätzen, wie Enzymen, probieren, die Verdaulichkeit zu verbessern und möglichst doch noch mehr Gas rauszuholen.  Bischoff: „Was hilft und wirkt hat Recht“.

Vorsicht bei Geflügelmist

Wer 2018 in die Fütterung von Geflügelmist eingestiegen ist, sollte laut Bischoff aufpassen.

  • Das Material kann viel Sand enthalten und enthält auf jeden Fall viel Ammonium.
  • Bei Einsatzmengen von 20 % und mehr Geflügelmist in der Biogasanlage steigt der pH-Wert im Fermenter und das Gleichgewicht zwischen Ammonium und Ammoniak verlagert sich zum Ammoniak, was für die Bakterien giftig ist.
  • Außerdem leiden die Hydrolysebakterien bei hohen Geflügelmistmengen und die Trockensubstanz steigt an (Rührprobleme). Bischoff: „Geben Sie Zuckerrüben oder Melasse dazu, aber regelmäßig“.
  • Außerdem muss sich der Betreiber beim Lieferanten über mögliche Antibiotikamengen im Mist informieren. Das Spurenelement Cobalt steht aus dem Mist nur minimal zur Verfügung. Das muss laut Bischoff bei den Untersuchungen berücksichtigt werden.

Motoren fit halten

Sein Tagesgeschäft sind die Schäden an Biogasmotoren. Damit leitete Michael Wentzke von der IG Biogasmotoren e.V. aus Hamburg zum seinem Thema der Biogastagung über.

Biogasmotor (Archivbild)

Sowohl im Grundlast- als auch im Flexbetrieb wird den Motoren viel abverlangt. Wentzke machte deutlich, dass der profitable Betrieb der Motoren vor allem davon abhängt, dass er regelmäßig Instand gehalten wird bzw. auf Frühindikatoren auch reagiert wird. Biogasmotoren sind auf optimale und vor allem gleichmäßige Temperaturen angewiesen. Außerdem ist die Kühlung das A und O eines störungsfreien Betriebes. Wentzke: „Kühlmittel ist ein Verbrauchsmaterial“.

Schwingungsschäden

Biogasmotoren sind erheblichen Schwefelmengen ausgesetzt. Damit der Aktivkohlefilter optimal wirken kann, muss vor dem Filter ein bestimmter Sauerstoffgehalt eingehalten werden. Außerdem sollte das Gas auf 25 °C, besser 35 °C, erwärmt werden. „Auch wenn der Motor steht, müssen Gas und Aktivkohle angewärmt bleiben“, so Wentzke. Ein Teil der Ursachen für Motorenprobleme sind bereits durch die Projektierung entstanden. Als Beispiel brachte Wentzke Ursachen für Schwingungsschäden, wie

  • „Blumenkübel“-Fundamente für 20-t-BHKW-Container
  • Durchgebogener Containerboden
  • Kein entkoppeltes Maschinenfundament  bei Raumaufstellung
  • Zu weiches geschraubtes Motorengestell

Die Kühlung beeinflusst die Standzeiten von Zündkerzen und Zylinderköpfen.  Auch Ablagerungen von Siloxane (Reinigungsmittel im Stall) oder Sulfatascheanteilen verkürzen die Lebensdauer der Zylinderköpfe. 

Dem Flexbetrieb anpassen

Der Schmierölverbrauch wird auf vielen Anlagen zu selten genau gemessen, hat Wentzke erfahren. Ein normaler Verbrauch liege bei 0,1 g/kWh bis 0,3 g/kWh. Der Schmierölverbrauch ist aber ein zuverlässiger Indikator für den Verschleißzustand der Kolben und ihrer Bestandteile sowie für die Ölnebeldampfabscheidung und den Zustand der Ventilschaftabdichtung. Empfohlen werde bei einer Leistung von 800 kW ein Schmierölumlaufvolumen von 400 Litern. Damit sei genug Volumen da, um mechanische, thermische und chemische Belastungen des Schmieröls abzufangen.   

Bei der Flexibilisierung des BHKW-Betriebes muss die Biogasaufbereitung angepasst werden. Generell starten vorgewärmte Motoren besser als abgekühlte Motoren, was bei 600 bis 1.000 Starts im Jahr schon eine Rolle spielt.  Dabei müssen externe und interne Störgrößen registriert werden, um einen störungsfreien Motorbetrieb zu sichern. Wentzke zählte dazu:

  • Temperatur- und Kondensat-Schwankungen im Tages- und jahreszeitlichen Wechsel,
  • den mechanischen Verschleiß von Motorkomponenten,
  • Verschmutzung von Filtern, Wärmetauschern und Notkühlern sowie
  • Verbrauch und Veränderung von Schmier- und Kühlmitteln.   Die richtige Bewertung der Betriebsdaten ist dann Grundlage für die Entscheidungen zur Instandhaltung.

Nicht nur Folgen für Niedersachsen

Biogas kann einen bedeutenden Beitrag leisten, um die Klimagasemissionen aus der Landwirtschaft zu senken. Warum das wichtig ist? Das machte Ansgar Lasar, Klimaschutzfachmann der LWK, deutlich. Selbst wenn der Anstieg des Meeresspiegels durch Klimaerwärmung für uns nicht die große Katastrophe bedeutet, so droht den Menschen in anderen Ländern der Verlust ihrer Heimat. Lasar: „In Bangladesch  leben 160.000 Millionen Menschen nur einen Meter über dem Meeresspiegel“. Wenn sich diese Menschen eine neue Heimat suchen müssen, sind auch wir davon betroffen. Wir haben heute eine Ahnung davon, was das für uns bedeutet.

Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft

Immerhin kommen 7,3 % der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft. Fakt ist, so Lasar weiter, dass über das in Arbeit befindliche Klimaschutzgesetz der Bundesregierung eine Minderung dieser Emissionen aus der Landwirtschaft um 30 % bis zum Jahr 2050 erfolgen muss. Aus einer höheren Stickstoffeffizienz können wir die Klimagasemissionen aus der Landwirtschaft laut Lasar um etwa 1 % senken. Hier muss dringend noch etwas in der Praxis passieren. Eine gasdichte Lagerung der Wirtschaftsdünger bringt ein weiteres Prozent. „Und hier können Biogasanlagen eine ganz wichtige Rolle spielen“, so der Referent aus Oldenburg.

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