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Energie

Aus der Gülle an die Börse

von , am
20.08.2013

Die Produktion von Milch mit 700 Kühen und Energie geht bei Frank Cordes Hand in Hand. Der Landwirt produziert bei Bedarf elektrischem Strom aus Biogas. Lesen Sie hier, wie Cordes Gas gibt.

Die drei senkrecht stehenden Fermenter (hier eine baugleiche Anlage) liefern auch die für die Sandwäsche benötigte Flüssigkeit. © 4Biogas
Auf der nach Süden gerichteten Seite des Daches des 176 Meter langen Stallgebäudes von Frank Cordes glitzert eine 400 kW Photovoltaikanlage in der Sonne. Außerdem sollen auf dem Hof jährlich rund 1,3 Mio. kWh elektrischer Strom aus Biogas erzeugt werden. Beide Bereiche, die Milch- und die Energieproduktion, wurden von Anfang an in den Planungen aufeinander abgestimmt. Gemeinsam mit Hans Hermann Tietjen ist Cordes an der Milchhof Reeßum KG beteiligt. Die Energieproduktion haben die beiden Partner unter dem Dach der Milchhof Reeßum Energie GmbH & CoKG zusammengefasst.

Gas geben

In Sichtweite zur A1 zwischen Hamburg und Bremen baute der Landwirt einen Stall für 700 Milchkühe. Für den Betrieb, in dem bisher 190 Kühe gemolken wurden, ein gewaltiger Schritt. "Gas geben oder es bleiben lassen", vor dieser Frage habe er gestanden, erzählt Cordes. Er schaute sich Großbetriebe in Deutschland und  Dänemark an, tauschte sich mit seinem Tierarzt aus, der aktuelle Studien aus den USA einbrachte. Am Ende der Vorplanungen standen zwei Entscheidungen: die Liegeboxen sollten mit Sand eingestreut und die Gülle in einer Biogasanlage energetisch genutzt werden.

Beim Thema Sand habe ihn vor allem sein Tierarzt Dr. Otto von Ahn beeinflusst, der in die Planungen für den neuen Stall einbezogen wurde. Vor allem aus hygienischen Gründen habe der Tierarzt für Sand als Einstreumaterial plädiert. Für Cordes gab es aber auch wirtschaftliche Aspekte. "Stroh einzukaufen und zu häckseln würde uns 80.000 bis 100.000 € pro Jahr kosten", rechnet er vor. Die Kosten für die jährlich 1.000 t Sand würden dagegen nur mit 7.000 € zu Buche schlagen. Möglich sei dies auch deshalb, weil ein großer Teil des Sandes wiederverwertet werden kann.

Nachdem die Entscheidung für das Einstreumaterial gefallen war, mussten die Gülle- und Biogastechnik so ausgerichtet werden, dass sie mit den Sandfrachten von mehr als 3 t pro Tag zurechtkommen. Mit Schiebern werden Sand und Gülle in einen Querkanal transportiert. Von dort fließt das Gemisch durch ein Kunststoffrohr mit einem Innendurchmesser von 60 Zentimetern in eine Vorgrube. Wenn diese Grube einen festgelegten Füllstand erreicht, pumpt sie die Gülle in den Sandwäscher. In diesem Behälter wird von unten Wasser gepresst. Die leichteren organischen Partikel schwämmen dabei auf. Die schweren Sandkörner verharren dagegen in Bodennähe. Damit der Sandwäscher effektiv arbeiten kann, soll relativ grobkörniger Sand verwendet werden. Der Sand wird nach der Wäsche getrocknet und erneut eingestreut.

Drei Fermenter

Die vorgereinigte Gülle gelangt in einen weiteren Behälter. Von dort wird sie in eine der drei kompakten Fermenter gepumpt. Die drei senkrecht stehenden Fermenter von 4Biogas liefern auch die für die Sandwäsche benötigte Flüssigkeit. In ihnen wird das so genannte Selecta-Modul eingebaut, das Flüssigkeit aus dem Gärsub-strat abscheidet. Am kegelförmigen Boden der senkrecht stehenden zylinderförmigen Fermenter soll ein Ablassventil eingebaut werden, durch das Sandablagerungen ausgetragen werden können.

Die Anlage ist ausgelegt auf die Verarbeitung von 16.000 m3 Gülle sowie rund 1.000 t Mist und Futterreste pro Jahr. Daraus werden rund 1.620 Normkubikmeter Biogas produziert. Damit könnte ein BHKW mit einer elektrischen Leistung von 150 kW fast 8.400 Stunden pro Jahr laufen, erklärt Dr. Benno Brachthäuser, Geschäftsführer von 4Biogas.

Geplant sei ein viermal so großes BHKW, das nur an sechs Stunden pro Tag Strom produziert. Ziel sei es, den Strom immer dann zu produzieren, wenn an der Strombörse ein überdurchschnittlicher Preis gezahlt wird. Wo die optimale Größe des BHKW liegt, hat sich Cordes vom Unternehmen Cube Engineering errechnen lassen. Das Gutachten kostete 2.000 € und stellt die möglichen Mehrerlöse sowie die zusätzlichen Investitionskosten dar.
18 Stunden speichern

Eine flexible Fahrweise stelle hohe Anforderungen an die Biogasanlage, betont Brachthäuser. So sei zum Beispiel ein Gasspeicher erforderlich, der für eine Dauer von rund 18 Stunden das produzierte Biogas aufnehmen kann. Dieser Speicher für 2.000 m3 Gas konnte auf dem Gärrestlager geschaffen werden. Außerdem benötigen die thermophil arbeitenden Fermenter kontinuierlich Wärme, die aber nur dann produziert wird, wenn das BHKW in Betrieb ist. Also müsse auch ein Wärmespeicher errichtet werden, der in der geplanten Anlage eine Größe von etwa 60.000 l haben wird.

Neben den zusätzlichen Investitionen sei auch zu berücksichtigen, dass ein BHKW, das nicht durchgängig betrieben wird, einem höheren Verschleiß unterliegen wird, gibt der Anlagenbauer zu bedenken. Am wichtigsten sei aber sicherzustellen, dass das BHKW problemlos startet, wenn es vom Stromhändler gefordert wird. Dies werde durch eine permanente Erwärmung des Motorblocks aus dem Wärmespeicher gewährleistet.
Die Installation eines großen BHKW biete zusätzlichen Nutzen. Größere BHKW haben meist einen besseren elektrischen Wirkungsgrad. "Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit der gesamten Biogasanlage", erklärt Brachthäuser. Frank Cordes sieht im Regelbetrieb noch einen ganz praktischen arbeitswirtschaftlichen Vorteil. Weil das BHKW nur tagsüber arbeite, bestehe nicht die Gefahr, dass man nachts wegen einer Störmeldung raus müsse. "Uns kommt das entgegen, denn die Anlage soll nebenbei zur Milchproduktion laufen", betont der Landwirt.

Durch die Direktvermarktung und die flexible Fahrweise profitiert der Anlagenbetreiber von der Markt-, Management- und Flexibilitätsprämie. Weitere Einnahmen seien durch die Bereitstellung von positiver und negativer Regelenergie möglich. Cordes rechnet mit Mehreinnahmen von 30.000 €/ Jahr, denn die Substrate fallen kostenlos an.
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