Düngen mit Gärprodukten
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Düngen mit
Gärprodukten
BIOGAS Wissen_2
1
Düngen mit Gärprodukten
Anwendung, Aufbereitung und Vermarktung
Tierische
Nebenprodukte
Pflanzliche
Nebenprodukte
Bio- und Grüngut
Gewerbliche und
industrielle Abfälle
Energiepflanzen
Garagen-
Verfahren
Nassvergärung
Pfropfenstrom-
Verfahren
Direkte
Ausbringung
Festes
Gärprodukt
Separation
Flüssiges
Gärprodukt
Direkte
Ausbringung
Kompostierung
Trocknung /
Eindampfung
Pelletierung
Vakuumverdampfung
Membranverfahren
Fällung
Strippung
Klärung
Kompost
Nährstofflösung,
Getrocknete
Gärprodukte,
Granulate,
ASL
Gärpellets,
Bruchstücke
Nährstofflösung,
Wasser,
ASL
Nährstofflösung,
Wasser
MAP,
Calciumphosphat,
P-reduziertes
Gärprodukt
N-reduziertes
Gärprodukt,
ASL,
Kalkdünger,
Wasser
Wasser
Die dargestellten Symbole werden durchgängig in der Broschüre verwendet
und dienen zur Einteilung der angebotenen Techniken im Firmenverzeichnis.
Inhalt
Zitate ........................................................................................................... 4
Vorwort ......................................................................................................... 5
1 Einleitung .................................................................................................. 6
2 Erzeugung von Biogas und Gärprodukten ....................................................... 7
3 Rechtliche Anforderungen............................................................................ 9
4 Anwendungsmöglichkeiten ........................................................................ 12
5 Ausbringtechnik ....................................................................................... 14
6 Aufbereitungsverfahren ............................................................................. 16
6.1 Separation ......................................................................................... 17
6.2 Trocknung .......................................................................................... 19
6.3 Pelletierung ....................................................................................... 20
6.4 Biologische Behandlung ...................................................................... 21
6.5 Flüssige Aufbereitung ......................................................................... 22
6.6 Nährstoffextraktion ............................................................................. 23
7 Safety first! .............................................................................................. 25
8 Vermarktungsstrategien ............................................................................. 26
9 Gütesicherung ........................................................................................... 29
10 Betrachtung der Wirtschaftlichkeit ............................................................ 31
Referenzanlagen ......................................................................................... 34
Firmenverzeichnis ....................................................................................... 46
Organisationen ............................................................................................ 62
Glossar ....................................................................................................... 64
Rechtsverordnungen .................................................................................... 65
Impressum ................................................................................................. 66
3
Zitate
Zitate
‚Gärprodukte sind die idealen Wegbereiter für eine nachhaltige und
fruchtbare Landwirtschaft. Durch den Einsatz als Düngemittel werden
Nährstoffkreisläufe geschlossen und gleichzeitig Mineraldünger mit
einem erheblichen CO 2
-Rucksack eingespart. Der mikrobiologische
Vergärungsprozess wirkt hygienisierend und stabilisierend auf die eingesetzten
Substrate. So werden qualitativ hochwertige nährstoff- und
humusreiche Produkte bereitgestellt.‘
– Horst Seide, Präsident des Fachverband Biogas e.V.
‚Mit dem Ausbau der Biogasproduktion in Deutschland stieg auch die
Menge an Gärprodukten. Inzwischen ist in einigen Regionen eine effiziente
und umweltgerechte Nutzung von Gärprodukten als Dünger
und Humusbildner nur durch überregionalen Absatz realisierbar. Das
Interesse an innovativen Gärprodukten und Ausbringverfahren ist daher
sehr groß: Dem wird das Bundesministerium für Ernährung und
Landwirtschaft (BMEL) mit einer umfangreichen Projektförderung zu
Gärprodukten und deren sinn- und verantwortungsvoller Anwendung,
dem Wissenstransfer in die Praxis und dem Informationsaustausch mit
Experten gerecht. Als Projektträger des BMEL koordiniert die Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe (FNR) Forschungs- und Entwicklungsvorhaben
u. a. im Bereich Biogas.‘
– Dr.-Ing. Andreas Schütte, Geschäftsführer der
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
‚Durch die Biogasproduktion werden neben Strom und Wärme gleichzeitig
wertvolle Gärprodukte am Ende des Vergärungsprozesses gewonnen.
Um diese Gärprodukte auch außerhalb des eigenen Betriebes
einzusetzen, ist eine Zertifizierung bzw. Gütesicherung dieser Produkte
unabdingbar. Durch die Gütegemeinschaft Gärprodukte e.V. (GGG)
erhält der Betreiber eine qualifizierte Beratung und erlangt das RAL-
Gütezeichen bei Einhaltung entsprechender Vorgaben. Die positiven
Rückmeldungen sowie die zahlreichen vorgestellten „Best-Practice-
Beispiele“ auf verschiedenen Fachseminaren der GGG zeigen, wie innovativ
die Branche in diesem Segment unterwegs ist und wie viele
Möglichkeiten es gibt, Gärprodukte in verschiedensten Formen aufzubereiten
und marktgerecht zu konditionieren – ein spannender Bereich
mit viel Entwicklungspotenzial.‘
– Thomas Karle, Vorstandsvorsitzender der
GüteGemeinschaft Gärprodukte e.V.
4
Vorwort
Vorwort
Einer der grundlegenden Wirtschaftszweige eines jeden Landes ist die
Landwirtschaft. Die Vielfalt der bereitgestellten Güter reicht von Lebensund
Futtermitteln bis zu Produkten für die Industrie sowie in den
vergangenen Jahren auch verstärkt zu Strom, Wärme und Kraftstoffen
auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen.
Im Fokus der modernen Landwirtschaft sollte immer
ein verantwortungsbewusster Umgang mit den natürlichen
Ressourcen stehen. Damit stellt sich die Landwirtschaft
der Herausforderung, sowohl möglichst effizient
als auch nachhaltig und umweltfreundlich zu
wirtschaften. Dass dieser Umstand ein immer stärker
werdendes Interesse der Bevölkerung weckt, hat die
Novellierung der Düngeverordnung (DüV) gezeigt. Die
Novellierung war dringend erforderlich, da die Europäische
Kommission ein Vertragsverletzungsverfahren gegen
Deutschland wegen Verstößen gegen die Vorgaben
der Nitrat-Richtlinie eingeleitet hat. Bei der konkreten
Ausgestaltung haben nicht nur landwirtschaftliche
Interessengruppen intensiv diskutiert, sondern auch
Vertreter von Natur- und Umweltschutzinstitutionen,
die Europäische Kommission sowie die breite Öffentlichkeit,
die den Prozess durch zahlreiche Beiträge in
Radio, Fernsehen und Zeitungen verfolgen konnte.
Den Abschluss dieser Debatte bildete am 2. Juni 2017
das Inkrafttreten der grundlegend novellierten DüV,
deren Ausgestaltung für viele Landwirte eine große
Umstellung erfordert. Die Verordnung ist das Ergebnis
eines mehrere Jahre andauernden Prozesses, in dem
intensiv über die Auswirkungen der rechtlichen Rahmenbedingungen
diskutiert wurde. Der Kompromiss ist
damit zwar nicht für alle beteiligten Parteien zufriedenstellend,
doch die Anforderungen, die an die Landwirtschaft
gestellt werden, sind bindend und müssen
entsprechend umgesetzt werden.
Ein optimales Nährstoffmanagement wird damit
wichtiger denn je. Zum einen müssen die erlaubten
Überschusssalden in der Nährstoffbilanz oder der betrieblichen
Stoffstrombilanz eingehalten werden. Zum
anderen sind speziell Biogasanlagen von den in der
DüV geforderten Lagerkapazitäten und ausgeweiteten
Sperrfristen stark betroffen. Eine Erweiterung der Lagerkapazität
setzt in vielen Fällen eine hohe Investition
durch den Anlagenbetreiber voraus, und es kann
nicht immer sichergestellt werden, dass diese – unter
Berücksichtigung der Erlöspotenziale aus der Stromeinspeisung
und dem Wärmeverkauf – geleistet werden
kann. In diesem Fall bietet sich durch die vielfältigen
Gärproduktaufbereitungsverfahren die Möglichkeit, Lager-
und Transportkosten zu senken und ggfs. Zusatzerlöse
zu erzielen sowie gleichzeitig Nährstoffe präziser
und kostengünstiger auszubringen, um eine optimale
Versorgung der Pflanzen sicherzustellen.
Diese Broschüre ist vor dem Hintergrund der gesteigerten
Anforderungen an die Landwirtschaft speziell
für die Biogasbranche konzipiert worden und berücksichtigt
die aktuellen Entwicklungen im Bereich der
Düngung. Dem Leser werden wirtschaftliche Optionen
aufgezeigt, die in das individuelle Betriebskonzept integriert
werden können. Zahlreiche Mitglieder des Fachverband
Biogas e.V. präsentieren in dieser Broschüre
ihre Konzepte, Produkte und Lösungen, die bereits in
der Praxis angewendet werden, um auch langfristig eine
nachhaltige Biogasproduktion unter Berücksichtigung
des aktuellen Rechtsrahmens sicherstellen zu können.
Gärprodukte
gut gedüngt!
5
Einleitung
1 Einleitung
Gut 82 Millionen Tonnen Gärprodukte fallen jährlich in den 9.350 Biogasanlagen in
Deutschland an. Diese Düngemittel enthalten wertvolle Inhaltsstoffe, die zur Nährstoffversorgung
von Pflanzen und zum Humus- und Strukturaufbau im Boden eingesetzt
werden. Somit werden neben dem regenerativen CO 2
-Kreislauf bei der Biogaserzeugung
auch alle anderen Stoffkreisläufe geschlossen.
Biomasse
Biogas
Gärprodukte können als Düngemittel oder
Bodenhilfsstoffe in der Landwirtschaft,
in Erdenwerken sowie im Garten- und
Landschaftsbau eingesetzt werden.
Gärprodukte
aus Biogasanlagen
sind hochwertige
nährstoff- und
humusreiche
Düngemittel.
Die Mikroorganismen im Fermenter
wandeln die eingesetzte Biomasse
in Biogas und Gärprodukte um.
In Biogasanlagen wird Biomasse als Substrat
eingesetzt, das durch die Aktivität
verschiedener Mikroorganismen in Biogas
umgewandelt und energetisch genutzt wird
(siehe Kapitel 2: „Erzeugung von Biogas
und Gärprodukten“). Übrig bleibt ein stoffliches
Produkt, dem zwar die Energie in Form
von Kohlenwasserstoffverbindungen entzogen
wurde, in dem jedoch alle weiteren
Inhaltsstoffe weiterhin überwiegend enthalten
sind. Dieses Gärprodukt (auch Gärrest,
Fermentationsrückstand, Gärrückstand,
Gärgut, Gärdünger, Biogasgülle oder Digestat
genannt) ist nach einer ausreichenden
Vergärung weitgehend stabilisiert und kann
als hochwertiges Düngemittel oder Bodenhilfsstoff
in der Landwirtschaft, in Erdenwerken
und im Garten- und Landschaftsbau
eingesetzt werden (siehe Kapitel 4: „Anwendungsmöglichkeiten“).
Denn insbesondere
die im Substrat enthaltenen Nährstoffe
wie Stickstoff, Phosphor, Kalium, Schwefel
etc. sowie alle weiteren (Mikro-) Nährstoffe
decken den Bedarf beim Pflanzenwachstum
bei entsprechender Ausbringungsmenge.
Nicht abgebaute stabile Kohlenstoffverbindungen
führen zum Humus- und Strukturaufbau
im Boden und erhöhen so dessen
Fruchtbarkeit, Funktionalität, mikrobielle
Aktivität, Durchlüftung und Wasserspeicherfähigkeit.
Die landwirtschaftliche Anwendung der
Gärprodukte entspricht dem Stand der Gülleausbringung
(siehe Kapitel 5: „Ausbringtechnik“).
Dabei ist zu unterscheiden, ob
die Gärprodukte in flüssiger oder fester Form
vorliegen. Die Ausbringungsmenge orientiert
sich an den Inhaltsstoffen im Gärprodukt
und dem Nährstoffbedarf der Pflanze.
Hier sind weitreichende düngerechtliche
Vorgaben zu beachten, um insbesondere
Nährstoffverluste in Luft und Wasser zu
vermeiden (siehe Kapitel 3: „Rechtliche
Anforderungen“). Jedoch gefährden die im
Düngerecht gesetzlich festgesetzten pauschalen
Obergrenzen den beschriebenen
Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf, wenn
regionale Unterschiede wie Ernteerträge,
Bodenbeschaffenheit und Niederschlagsmenge
nicht berücksichtigt werden. Dabei
werden durch die Anwendung der Gärprodukte
mineralische Düngemittel und somit
weitere CO 2
-Emissionen bzw. endliche Ressourcen
eingespart, denn die Herstellung
von stickstoffhaltigen Mineraldüngern ist
sehr energieintensiv. Phosphor und Kalium
werden im Bergbau abgebaut und weisen
zunehmend höhere Gehalte an Cadmium
und Uran auf. Bei der Herstellung von Erden
und organischen Düngemitteln sind
zunehmend torffreie Produkte vom Verbraucher
gefragt. Torf muss über sehr weite
Strecken nach Deutschland transportiert
werden und setzt langfristig gebundenes
CO 2
frei. Die Substitution von Torf durch
Gärprodukte stellt somit eine klimaneutrale
Alternative dar.
Neue Vermarktungsstrategien konditionierter
Gärprodukte für Privatgärtner,
Garten- und Landschaftsunternehmen,
Erdenwerke und Düngemittelhersteller
nehmen einen immer höheren Stellenwert
ein, um in diesen Bereichen eine höhere
Wertschöpfung zu erzielen (siehe Kapitel
8: „Vermarktungsstrategien“). Dazu
sind geeignete Aufbereitungstechniken
notwendig (siehe Kapitel 6: „Aufbereitungsverfahren“).
Durch die steigenden
rechtlichen Anforderungen entstehen Flächenknappheit
und hohe Abnahmepreise
für organische Düngemittel. Die Aufbereitung
von Gärprodukten kann dazu beitragen,
die notwendigen Kosten für Lagerung,
Transport und Ausbringung zu reduzieren,
indem Volumina reduziert und Nährstoffe
aufkonzentriert werden sowie das Handling
optimiert wird. Ob dies eine wirtschaftliche
Alternative darstellt, muss im Einzelfall
betrachtet werden (siehe Kapitel 10: „Betrachtung
der Wirtschaftlichkeit“).
6
2 Erzeugung von Biogas und Gärprodukten
Erzeugung von Biogas und Gärprodukten
Biogas, ein vielfältig nutzbarer Primärenergieträger, entsteht unter Ausschluss von Luft
durch die Zersetzung organischer Materialien durch verschiedene Mikroorganismen. Dieser
natürliche Prozess findet in der Natur in ähnlicher Weise – z. B. im Verdauungssystem von
Kühen – statt. In Biogasanlagen werden unter kontrollierten Bedingungen Biogas und Gärprodukte
erzeugt, die einen wertvollen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen leisten.
Einsatzstoffe
Fermenter
Blockheizkraftwerk
Strom
Wärme
Biogas
Biomethan
Kraftstoff
Gärprodukt
Biomethanaufbereitung
Wärme
Strom
Biogas ist ein Gemisch aus dem energiereichen
Methan (CH 4
) und Kohlendioxid
(CO 2
). Es kann einen Verbrennungsmotor
ähnlich wie in einem Auto antreiben. Kombiniert
mit einem Stromgenerator ist dies
ein sogenanntes Blockheizkraftwerk, das
Elektrizität und Wärme liefert. Alternativ
kann das CH 4
in einem technischen Aufbereitungsschritt
vom CO 2
getrennt und als
Biomethan in das Erdgasnetz eingespeist
werden. Von dort entnommen, wird es als
Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge oder wiederum
wie Erdgas für die Strom- und Wärmeproduktion
verwendet.
Als Ausgangsstoff für jeden Biogasprozess
dient organisches Material, das durch die
verschiedenen Mikroorganismen verstoffwechselt
wird. Als Substrate kommen
neben gezielt angebauten nachwachsenden
Rohstoffen wie Mais, Getreide-GPS
(Ganzpflanzensilagen) oder Wildpflanzenmischungen
auch Gülle, Mist und Jauche
sowie Bioabfälle, industrielle Abfälle oder
pflanzliche Reststoffe zum Einsatz. Da nur
organische Materialien im Prozess zersetzt
werden, spielt die Zusammensetzung der
Substrate eine entscheidende Rolle für
den Nährstoffgehalt des Gärproduktes, das
nach dem Biogasprozess entsteht und als
Dünger verwendet wird.
Im Rahmen des Biogasprozesses werden
die in den Fermenter eingebrachten Substrate
von Bakterien zersetzt. Da dieser Prozess
wirtschaftlich genutzt wird, sollten die
beteiligten Mikroorganismen optimale Lebensbedingungen
vorfinden. Dazu gehört
unter anderem eine entsprechende Temperatur,
die in den meisten Fällen bei etwa
40 °C (mesophil) oder 50 – 55 °C (thermophil)
liegt, ein angepasster pH-Wert, die
Abwesenheit von Sauerstoff und eine gute
Versorgung mit den benötigten Nährstoffen.
Stimmen diese Milieubedingungen mit
den Anforderungen der Bakterien überein,
wird die Biomasse in vier Phasen zu Biogas
umgewandelt. In der ersten Phase, der sogenannten
Hydrolyse, wird das Ausgangsmaterial
in einfachere Verbindungen wie
Zucker, Fettsäuren und Aminosäuren gespalten.
Die beteiligten Mikroorganismen
setzen dazu verschiedene Enzyme frei, die
das Material zersetzen. Im zweiten Schritt
werden die gebildeten Zwischenprodukte
im Rahmen der so genannten Acidogenese
durch Säure bildende Bakterien weiter abgebaut.
Dabei entstehen neben verschiedenen
Fettsäuren auch CO 2
und Wasser. Die
niederen Fettsäuren dienen der Produktion
der Ausgangsstoffe für das Biogas. Diese
entstehen in der Acetogenese, in der Essigsäure
bildende Bakterien die Fettsäuren zu
Essigsäure, Wasserstoff (H 2
) und CO 2
umsetzen.
Vor allem die Essigsäure dient als
Grundlage für die Erzeugung des Biogases,
da diese in der letzten Stufe des Prozesses,
der Methanogenese, von strikt anaeroben
methanogenen Archaeen zu CH 4
umgewandelt
wird. Eine andere Art von Archaeen
produziert das CH 4
aus der Verwertung von
H 2
und CO 2
.
In den meisten Anlagen finden die vier
Stufen des Prozesses parallel zueinander
statt. Da die verschiedenen Bakterien jedoch
unterschiedliche Anforderungen an
ihren Lebensraum stellen, muss ein technischer
und prozessbiologischer Kompromiss
gefunden werden, um eine optimale
Verwertung der eingesetzten Substrate sicherstellen
zu können. Durch die Substrate
können u. a. unerwünschte Bestandteile
wie Unkrautsamen oder Krankheitserreger
in das System eingebracht und weiter verbreitet
werden. Es wurde in zahlreichen
Studien nachgewiesen, dass die mikrobiologischen
Prozesse unter thermophilen
Temperaturen in Biogasanlagen zu einer
nachweislichen Abtötung keimfähiger
Unkrautsamen oder verschiedener Krankheitserreger
führen. Unter mesophilen Bedingungen
werden sie bereits signifikant
verringert. Somit sind Gärprodukte, die
7
Erzeugung von Biogas und Gärprodukten
aus Biogasanlagen stammen, als hygienisch
unbedenklich einzustufen.
Der Biogasprozess läuft in allen Anlagentypen
in identischer Form ab, doch es gibt
hinsichtlich der technischen Ausgestaltung
einige wesentliche Unterscheidungsmerkmale.
So werden im landwirtschaftlichen
Bereich hauptsächlich Nassvergärungskonzepte
verwendet. Enthalten die Substrate
einen hohen Trockenmasse (TM)-Gehalt
oder größere Mengen an groben Bestandteilen,
können Trockenvergärungskonzepte
das Mittel der Wahl sein. Dies ist bei vielen
Bioabfallvergärungsanlagen der Fall.
Da während des Prozesses ein Teil der organischen
Verbindungen zersetzt wird,
verbleibt der anorganische Teil vollständig
im Gärprodukt. Durch den hohen Gehalt an
Nährstoffen stellt das Gärprodukt ein attraktives
organisches Düngemittel dar, das
zwar hauptsächlich in der Landwirtschaft
verwertet wird, aber auch Absatzmärkte
im Gartenbau und bei privaten Abnehmern
findet. Neben dem hohen Gehalt an
pflanzenverfügbaren Nährstoffen hat das
Gärprodukt weitere Vorteile gegenüber konventionellen
Wirtschaftsdüngern wie Gülle
oder Jauche. So werden beispielsweise
die Geruchsemissionen, die bei der Ausbringung
auftreten, durch den Abbau der
flüchtigen organischen Verbindungen in der
Zersetzungsphase deutlich verringert. Weiterhin
werden organische Säuren zu großen
Teilen abgebaut und das Risiko für Blattverätzungen
sinkt signifikant. Zusätzlich fließt
das Gärprodukt besser von den Blättern ab,
da ein Teil des organischen Materials des
Ausgangssubstrats zu CH 4
verstoffwechselt
wurde. So findet neben dem verringerten
Risiko für Verätzungen auch eine verminderte
Blattverschmutzung statt. Neben
diesen Vorteilen verfügen die Gärprodukte
zudem über relevante Mengen an humuswirksamem
Kohlenstoff. Eine langfristige
Düngung mit Gärprodukten trägt daher im
Gegensatz zum Mineraldüngereinsatz dazu
bei, dass neben der Bodenfruchtbarkeit
auch das Bodenleben erhalten wird und ertragreiche
Standorte gesichert sowie nachhaltig
genutzt werden können.
Da die Nährstoffzusammensetzung des Gärproduktes
von den eingesetzten Substraten
abhängig ist, können keine pauschalen Angaben
über den Nährstoffgehalt gemacht
werden. Durch den individuellen Substratmix
der Anlagen, der von nachwachsenden
Rohstoffen über Gülle, Mist und Jauche bis
hin zu den verschiedensten organischen
Abfällen reicht, haben Gärprodukte nie
identische Nährstoffgehalte. Es kann zwar
eine Spanne der wichtigsten Nährstoffe
und zugehörigen Mittelwerte auf Basis von
Analysedaten angegeben werden, doch um
eine Düngung nach guter fachlicher Praxis
gewährleisten zu können, müssen die Gärprodukte
einer Anlage im Idealfall mehrfach
pro Jahr im Labor analysiert werden. Nur bei
einem bekannten Nährstoffgehalt des Gärproduktes
kann die Pflanze bedarfsgerecht
gedüngt werden.
Neben der Energieerzeugung ist damit auch
die Kreislaufführung von Nährstoffen ein wesentlicher
Vorteil der Biogastechnologie, der
zukünftig noch mehr Beachtung finden wird.
Zusätzlich zu den positiven ökologischen Effekten
führt eine nachhaltige Gärproduktverwendung
auch zu monetären Vorteilen für
den Anlagenbetreiber, wenn hochpreisige
Mineraldünger ersetzt oder neue Vermarktungswege
erschlossen werden.
Blick in den Fermenter
8
Rechtliche Anforderungen
3 Rechtliche Anforderungen
Das Düngerecht regelt in Deutschland die nachhaltige und ressourceneffiziente
Versorgung von Nutzpflanzen mit Nährstoffen und die Erhaltung
bzw. Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden. Gleichzeitig sollen
Gefahren für Umwelt, Mensch und Tier vermieden werden.
Die Anwendung und das Inverkehrbringen von Gärprodukten
fallen in Deutschland unter das Düngegesetz
(DüngG). Dabei entscheiden die verwendeten
Einsatzstoffe, die Nährstoffgehalte und die geplante
Anwendung über die Einstufung als Düngemittel, Wirtschaftsdünger,
Bodenhilfsstoff oder Kultursubstrat.
Gärprodukte, die aus nachwachsenden Rohstoffen und
Gülle hergestellt wurden, sind als Wirtschaftsdünger
eingestuft. Werden Abfälle eingesetzt, die nicht in der
Landwirtschaft anfallen, geht dieser Status verloren und
die Gärprodukte werden abhängig von den Nährstoffgehalten
als organische Ein- und Mehrnährstoffdünger
definiert. Weisen Gärprodukte keine wesentlichen
Nährstoffgehalte an Stickstoff (N < 1,5 % bezogen auf
die Trockenmasse – TM), Phosphat (P 2
O 5
< 0,5 % TM)
und Kalium (K 2
O < 0,7 5 % TM) auf, fallen sie unter die
Gruppe der Bodenhilfsstoffe. Kultursubstrate hingegen
sind Mischungen mit Erden und werden als Blumenerden
oder zum Auffüllen von Wurzelräumen verwendet.
Diese Einstufung ist insbesondere bei der düngemittelrechtlichen
Kennzeichnung nach Düngemittelverordnung
(DüMV) relevant, die bei der Abgabe von Gärprodukten
an andere Betriebe erforderlich ist. Dafür
sind regelmäßige Untersuchungen der Gärprodukte auf
Nährstoff- und Schadstoffgehalte notwendig. Ab einem
bestimmten Schwellenwert sind Schadstoffe zu kennzeichnen
und nur bis zu einem bestimmten Grenzwert in
jedem einzelnen Einsatzstoff und dem abgabefertigen
Düngemittel erlaubt (siehe Grafik: „Kennzeichnungsschwellen
und Schadstoffgrenzwerte der DüMV“). Es
bestehen weitere Kennzeichnungspflichten für zusätzliche
Inhaltsstoffe (z. B. Selen, Kupfer und Zink),
deren Schwellenwerte abhängig vom Düngemitteltyp
ausfallen können. Gemäß der Wirtschaftsdüngerverbringungsverordnung
(WDüngV) haben zusätzlich Abgeber,
Beförderer und Empfänger von Wirtschaftsdüngern
Aufzeichnungs-, Melde- und Mitteilungspflichten der in
Verkehr gebrachten Stickstoff- und Phosphatmengen.
Die Düngeverordnung (DüV) regelt die gute fachliche
Praxis bei der Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen,
Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln
auf landwirtschaftlichen Flächen. Die Anforderungen
an Obergrenzen, Düngebedarfsermittlung, Nährstoffüberschüsse,
Sperrzeiten und Lagerkapazität wurden
durch die letzte Novellierung für landwirtschaftliche
Betriebe deutlich verschärft. Zusätzlich wurde die Stoffstrombilanzverordnung
(StoffBilV) eingeführt, nach der
Betriebe mit mehr als 50 Großvieheinheiten (GV) oder
30 Hektar (ha) landwirtschaftlicher Nutzfläche bei einer
Tierbesatzdichte von jeweils mehr als 2,5 GV/ha ab dem
1. Januar 2018 eine Stoffstrombilanz erstellen müssen.
Diese Pflicht gilt auch für alle Betriebe, die Wirtschaftsdünger
von einem Betrieb aufnehmen, der eine Stoffstrombilanz
erstellen muss. Damit sind die meisten
Biogasanlagen von dieser Pflicht betroffen. Die Stoffstrombilanz
– zunächst als Hoftorbilanz bezeichnet – ist
vergleichbar mit einem erweiterten Nährstoffvergleich,
bei dem alle Mengen an Stickstoff (N) und Phosphat
(P 2
O 5
), die in den Betrieb eingehen oder diesen wieder
verlassen, aufgezeichnet und gegenübergestellt werden
müssen. Dazu zählen u. a. alle Düngemittel, Saatgut
und Nutztiere sowie pflanzliche Erzeugnisse wie Getreide
oder Futtermittel als auch tierische Erzeugnisse wie
Milch oder Fleisch. Die Differenz aus Nährstoffzufuhr
und Nährstoffabgabe darf einen theoretisch zu ermittelnden
Verlustwert oder einen Bilanzwert von 175 kg
N/ha nicht überschreiten.
Die Vielzahl von Pflichten und Anforderungen bei der
Verwendung von Gärprodukten als Düngemittel kann
an dieser Stelle nur grob angerissen werden. Ausführ-
Kennzeichnungsschwellen und Schadstoffgrenzwerte der DüMV
As Pb Cd Cr CrVI Ni Hg Tl PFT I-TE Dioxine und dl-PCB 1
Arsen Blei Cadmium Chrom Chrom VI Nickel Quecksilber Thallium Perfluorierte Tenside Summe Dioxin/dl-PCB
[mg/kg TM]
[ng WHO-TEQ]
Kennzeichnung ab 20 100 1 300 1,2 40 0,5 0,5 0,05 -
Grenzwert 40 150 1,5 - 2 80 1 1 0,1 30
1
Gilt nicht für Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft und Gärprodukte ohne Bioabfallanteil.
9
Rechtliche Anforderungen
lichere Informationen finden Sie in den verschiedenen
Arbeitshilfen des Fachverband Biogas, die im geschützten
Bereich der Homepage von Mitgliedern heruntergeladen
werden können.
Die Novellierung der DüV im Jahr 2017 stellt die Landwirtschaft
und insbesondere Betreiber von Biogasanlagen
vor große Herausforderungen. Der wohl stärkste
Eingriff ist die Ausweitung der Obergrenze von 170 kg
N/ha auf alle organischen und organisch-mineralischen
Düngemittel im Betriebsdurchschnitt, so dass jetzt
auch Gärprodukte unabhängig von den Einsatzstoffen
hiervon betroffen sind. Diese Grenze gilt losgelöst vom
tatsächlichen Nährstoffbedarf der Kultur und von regionalen
Besonderheiten wie Bodenbeschaffenheit,
Ertragserwartung und Grünlandanteil. Dadurch konterkariert
diese Regelung die nachhaltigen Nährstoffkreisläufe
und fördert den Einsatz von Mineraldünger,
da dieser nicht pauschal begrenzt wird. Die organischen
Düngemittel dagegen müssen in andere Regionen abtransportiert
oder in andere Absatzwege gebracht werden.
Die Anwendung von Gärprodukten und anderen Düngemitteln
sollte immer unter Berücksichtigung der spezifischen
Standortbedingungen erfolgen. Dabei muss die
Düngung im Gleichgewicht sein zwischen dem voraussichtlichen
Nährstoffbedarf der Pflanze und der Nährstoffversorgung
aus dem Boden. Der Betriebsinhaber
hat vor dem Aufbringen der Gärprodukte eine Düngebedarfsermittlung
(DBE) für jede Kultur bzw. jede Bewirtschaftungseinheit
zu ermitteln. Es sind die Tabellen
mit den konkreten Werten aus dem Anhang der DüV heranzuziehen.
Hierzu bieten die meisten Bundesländer
Rechner zur digitalen Ermittlung auf den Homepages
der landwirtschaftlichen Behörden an. Der ermittelte
Düngebedarf darf im Rahmen der Düngungsmaßnahmen
nicht überschritten werden. Zur DBE sind folgende
Schritte notwendig:
ff
ff
ff
ff
ff
Ermittlung der benötigten Stickstoffmenge
für jede Kultur
Abzug der Stickstoffmenge bei stark humosen
Böden
Abzug der durch die letzten Vorfrüchte/
Zwischenfrüchte gelieferten Stickstoffmenge
Abzug der im Boden verfügbaren Stickstoffmenge
(N min
)
Abzug der Nachlieferung aus im Vorjahr ausgebrachten
organischen und organisch-mineralischen
Düngemitteln
Zur Kontrolle der erfolgten Düngung haben Landwirte
für das abgelaufene Düngejahr bis zum 31. März des
folgenden Jahres einen betrieblichen Nährstoffvergleich
für Stickstoff und Phosphat anzufertigen. Dabei
sind Stickstoffüberschüsse im 3- bzw. 6-Jahresschnitt
von 50 kg N/ha und 10 kg P 2
O 5
/ha erlaubt.
Stickstoff- und phosphathaltige Düngemittel dürfen
grundsätzlich nicht auf überschwemmten, wassergesättigten
oder schneebedeckten Böden ausgebracht
werden. Auf gefrorenen Boden dürfen nur dann bis
maximal 60 kg Gesamtstickstoff ausgebracht werden,
wenn der Boden durch Auftauen am Tag des Aufbringens
aufnahmefähig wird, ein Abschwemmen nicht zu
befürchten ist, eine Pflanzendecke vorhanden ist und
andernfalls die Gefahr einer Bodenverdichtung durch
das Befahren bestehen würde. Werden Flächen, die
direkt an Gewässer angrenzen und eine Hangneigung
von 10 % vorweisen, gedüngt, muss der Landwirt einen
Abstand von mindestens 5 Metern zur Böschungsoberkante
einhalten, um Einträge der Gärprodukte oder von
Gülle in das Oberflächenwasser zu vermeiden.
Grundsätzlich müssen Gärprodukte auf unbewachsenen
Flächen unverzüglich, jedoch spätestens vier Stunden
nach Beginn des Aufbringens eingearbeitet werden. Dabei
ist der Aufbereitungsgrad der Gärprodukte unerheblich,
und auch feste oder pelletierte Gärprodukte müssen
unverzüglich eingearbeitet werden. Eine Ausnahme
besteht für Kompost, Festmist von Huf- oder Klauentieren
sowie für Düngemittel, deren Trockenmassegehalt
unter 2 % liegt. Dabei kann es sich beispielsweise um
Silagesickersäfte handeln. Ab dem 1. Februar 2020
dürfen flüssige Gärprodukte auf Ackerland nur noch
streifenförmig ausgebracht oder direkt in den Boden
eingebracht werden. Für Grünland, Dauergrünland oder
Flächen mit mehrschnittigem Feldfutteranbau gelten
diese Auflagen ab dem 1. Februar 2025.
Gärprodukte und andere Düngemittel dürfen nur ausgebracht
werden, wenn die Pflanzen die enthaltenen
Nährstoffe aufnehmen können. Dazu verbieten gesetzlich
vorgeschriebene Sperrfristen die Ausbringung
von Düngemitteln während des Herbstes / Winters. Auf
Ackerland darf ab Ernte der letzten Hauptfrucht bis
zum 31. Januar kein Düngemittel ausgebracht werden,
mit Ausnahme von Kulturen wie Zwischenfrüchten,
Winterraps, Wintergerste und Feldfutter, die noch im
Herbst einen Düngebedarf aufweisen. Jedoch ist die
Menge an ausbringbarem Gesamtstickstoff auf 60 kg /ha
und die Menge an Ammoniumstickstoff (NH 4
) auf
30 kg /ha begrenzt. Auf Ackerland mit mehrjährigem
Feldfutter, Grünland oder Dauergrünland gilt die Sperrfrist
vom 1. November ebenfalls bis zum 31. Januar.
Die Ausweitung der Sperrfristen bedeutet, dass sich
die benötigte Lagerkapazität für Gärprodukte nicht ausschließlich
an der pauschalen Vorgabe von sechs bzw.
neun Monaten bemisst. Vielmehr führen die gezeigten
Anforderungen aus der DüV je nach Betriebskonzept zu
einem Bedarf an zusätzlichen Lagerkapazitäten. Wenn
10
Rechtliche Anforderungen
eine Herbstdüngung nicht möglich ist, führen besonders
enge Fruchtfolgen mit einer hohen Biomasseproduktion
bei gleichzeitig geringem Zwischenfruchtanbau
dazu, dass ausschließlich im Frühjahr Gärprodukte
ausgebracht werden können, was ebenfalls eine erhöhte
Lagerkapazität erfordern kann. Generell muss das Fassungsvermögen
von Gärproduktlagern auf die Belange
des jeweiligen Betriebes sowie des Gewässerschutzes
abgestimmt sein. Es sollte dabei immer größer sein
als die Kapazität, die in dem Zeitraum erforderlich ist,
in dem das Ausbringen von Gülle oder Gärprodukten
durch die vorgeschriebenen Sperrfristen verboten ist.
Unabhängig davon muss das Fassungsvermögen für
Gärprodukte mindestens sechs Monate betragen. Ab
2020 erhöht sich die Mindestlagerkapazität auf neun
Monate für Betriebe mit mehr als 3 GV/ha oder ohne vertraglich
gebundene Ausbringungsflächen. Abweichend
von dieser Regelung müssen Festmist und Kompost ab
dem Jahr 2020 mindestens für einen Zeitraum von zwei
Monaten gelagert werden können. Dies gilt jedoch nicht
für feste Gärprodukte, da in diesem Fall nicht zwischen
den einzelnen Aufbereitungsformen für Gärprodukte
differenziert wird. Auch feste Gärprodukte müssen entsprechend
mindestens sechs Monate gelagert werden
können. Die Reduktion des Gärproduktvolumens kann
in Bezug auf die benötige Lagerkapazität entsprechend
interessant sein (siehe Kapitel 6: „Aufbereitungsverfahren“).
Zum Schutz des Grundwassers können die Länder weitreichende
Verschärfungen der in der Verordnung festgelegten
Auflagen beschließen. Diese dürfen für Gebiete
erlassen werden, in denen mehr als 50 Milligramm
(mg) Nitrat je Liter (l) Grundwasser oder ein Wert von
37,5 mg /l bei ansteigender Tendenz festgestellt werden.
Auch eine Eutrophierung in langsam fließenden
oder stehenden oberirdischen Gewässern, die nachweislich
auf dem Nährstoffeintrag aus landwirtschaftlichen
Quellen basiert, kann zu einer Verschärfung der
Anforderungen führen. Solche Ausnahmen können sich
beispielsweise in Form von Grenzwerten hinsichtlich
des Überschreitens von Stickstoffgehalten, eines Verbots
der Phosphatdüngung oder einer Verschärfung der
Sperrfristen auswirken.
Ausbringung flüssiger Gärprodukte mit Schleppschlauch
11
Anwendungsmöglichkeiten
4 Anwendungsmöglichkeiten
Die Anwendung von Gärprodukten unterliegt einer Vielzahl von rechtlichen Rahmenbedingungen.
Trotzdem nutzen tausende Landwirte die Vorteile einer organischen
Düngung von landwirtschaftlichen Kulturen. Denn Gärprodukte beinhalten nicht nur
die verschiedenen Nährstoffe, sie tragen zudem zum Aufbau von Bodenhumus
und Bodenleben bei.
Die organische Düngung stellt eine wichtige
Quelle für die Zuführung von Pflanzennährstoffen
und organischer Substanz für die
Humusbildung dar. Die Nährstoffe liegen in
Gärprodukten in verschiedenen Bindungsformen
vor, teils in mineralisierter, teils in
organisch gebundener Form. Dies führt zu
Unterschieden in der zeitlichen Verfügbarkeit
im Vergleich zu mineralischen Düngemitteln.
Da die Verwertung der Nährstoffe
zusätzlich von der Ausbringtechnik, der
Witterung und der gedüngten Kultur abhängig
ist, können sich größere Schwankungen
in der Wirkung organischer Dünger
ergeben. Die Nährstoffgehalte von Gärprodukten
schwanken in Abhängigkeit von den
eingesetzten Substraten. Darüber hinaus
ergeben sich unterschiedliche Zusammensetzungen
in Abhängigkeit davon, welche
Aufbereitung (Separation, Trocknung etc.)
ein Gärprodukt erfahren hat. So führt eine
Separation dazu, dass NH 4
und K 2
O eher in
der flüssigen Fraktion, während P 2
O 5
und
organisches Material in der festen Fraktion
enthalten sind.
Für eine pflanzengerechte Stickstoffdüngung
ist deshalb eine regelmäßige Untersuchung
der Gärprodukte unerlässlich.
Grundsätzlich lässt sich anhand solcher
Analysen feststellen, dass flüssige Gärprodukte
häufig einen Trockenmassegehalt
von 4 – 6 % haben und durch die Vergärung
60 – 80 % des Stickstoffs als NH 4
vorliegt.
Dies hat Auswirkungen auf den pH-Wert der
Gärprodukte, der im Vergleich zu Gülle höher
liegt (etwa bei 8), wodurch die Gefahr
von gasförmigen Ammoniakverlusten steigt.
Hier gilt es entsprechend mit technischen
Maßnahmen (siehe Kapitel 5: „Ausbringungstechnik“)
gegenzusteuern.
Entscheidend für die Düngeplanung anhand
einer nun auch laut DüV vorgeschriebenen
Düngebedarfsermittlung (DBE) sind
die Nährstoffzusammensetzung des Gärproduktes
und die Wirksamkeit der Nährstoffe.
Die Verfügbarkeit von Stickstoff
hängt direkt vom NH 4
-Gehalt sowie dem
Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff ab
(C/N-Verhältnis). Dünger mit einem engen
C/N-Verhältnis (Gülle, Jauche, flüssige Gärprodukte)
weisen eine wesentlich schnellere
Stickstoffverfügbarkeit auf als Dünger
mit einem weiten C/N-Verhältnis (Kompost,
Stallmist, feste Gärprodukte). Einen Anhaltswert
über die möglichen Nährstoffzusammensetzungen
liefert die Tabelle „Inhaltsstoffe
typischer Gärprodukte“.
Der im Gärprodukt vorliegende Ammoniumstickstoff
(NH 4
) kann vom Landwirt direkt
im Ausbringungsjahr als mineralisch verfügbarer
Stickstoff angesehen werden. Bei
flüssigen Gärprodukten liegt dieser Wert
bei etwa 60 %. Hinzu kommt der Anteil an
Stickstoff, der zwar organisch gebunden ist,
aber im Lauf der Vegetationszeit mineralisiert
(verfügbar) wird. Die Verfügbarkeit des
in der organischen Substanz gebundenen
Stickstoffs ist unterschiedlich. Ein kleiner
Teil wird relativ schnell mineralisiert und
kann von den Kulturen noch im Ausbringungsjahr
aufgenommen werden. Der stärker
in der organischen Substanz gebundene
Stickstoff wird sehr langsam mineralisiert.
Je nach Witterung und Bodenbearbeitungsintensität
ist mit Freisetzungsraten von
1 – 3 % des Gesamtstickstoffs pro Jahr zu
rechnen.
Die Vorgaben aus der DüV tragen diesem
Umstand Rechnung, indem sie bei der DBE
vorschreiben, welchen Stickstoffanteil der
Landwirt im Anbaujahr mindestens anrechnen
muss. Für flüssige Gärprodukte sieht
der Gesetzgeber eine Mindestwirksamkeit
von 50 % des ausgebrachten Gesamtstickstoffgehaltes
vor, für feste Gärprodukte nur
30 %. Zusätzlich sieht die DüV eine Nachlieferung
aus dem Vorjahr in Höhe von 10 %
des im Vorjahr ausgebrachten Gesamtstickstoffs
vor. Hintergrund dieser Vorgabe ist,
dass eine fortlaufende Zufuhr organischer
Dünger zu einer Humusanreicherung im
Boden führt mit der Folge einer langsam
ansteigenden Stickstofffreisetzung. Folgendes
Beispiel soll dies verdeutlichen:
Bringt ein Landwirt jedes Jahr 30
Kubikmeter (m³) flüssiges Gärprodukt
mit einem N-Gehalt von 5 kg N/m³ auf
seiner Fläche aus, müssen mindestens
50 % des ausgebrachten Gesamtstickstoffs
(150 kg N/ha), also 75 kg N/ha,
unmittelbar angerechnet werden.
Hinzu kommen nochmals 15 kg N/ha
aufgrund der 10 % Nachlieferung aus
dem Vorjahr. Insgesamt muss bzw.
kann der Landwirt 90 kg N/ha aus der
organischen Düngung anrechnen.
Inhaltsstoffe typischer Gärprodukte
Gärproduktform TM [%] N gesamt
[kg/m 3 ] NH 4
[kg/m 3 ]
NH 4
-Anteil
[% von N gesamt
]
P 2
O 5
[kg/m 3 ] K 2
O [kg/m 3 ]
Flüssiges Gärprodukt 6,5 5,1 3,2 62,7 2,3 5,5
Flüssige separierte Fraktion 5,7 4,9 3,1 63,3 2,0 5,4
Feste separierte Fraktion 24,3 5,8 2,7 46,5 5,0 5,8
Quelle: Daten der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft
12
Anwendungsmöglichkeiten
Ertragswirkung von Gärprodukten
Ertrag Getreide-GPS [dt / ha TM]
200
150
100
50
0
0 100 200 300
ausgebrachte Menge NH 4
[kg/ ha]
Mineralische Düngung
Gärprodukt
Gärprodukt +
mineralische Düngung
Quelle: Daten der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft
Diese Vorgabe aus der DüV ist im Durchschnitt
durchaus richtig, da sie mit der
zuvor dargestellten Nährstoffverfügbarkeit
im Einklang steht, denn in der Regel ist der
enthaltene NH 4
-Anteil nicht 1:1 als Mineraldüngeräquivalent
anzusehen. Versuche
haben gezeigt, dass nicht das gesamte über
Gärprodukte aufgebrachte NH 4
dem Mineraldünger
gleichzusetzen ist. Dafür können
Verluste bei der Ausbringung und suboptimale
Bedingungen im Boden verantwortlich
sein. Diese Ertragsnachteile können
ausgeglichen werden, wenn die organische
Düngung mit einer mineralischen Düngung
kombiniert wird. Insgesamt eignen sich
Gärprodukte zur bedarfsnahen Stickstoffdüngung,
sie erfordern jedoch auch einen
gezielten Einsatz zeitnah zum Bedarf der
Pflanzen (siehe Abbildung: „Ertragswirkung
von Gärprodukten“).
Die in den organischen Düngern enthaltenen
Phosphat- und Kalimengen sind in
ihrer Wirkung langfristig denen der mineralischen
Dünger gleichwertig und somit bei
der DBE zu 100 % anzusetzen. Die Praxis
hat gezeigt, dass bei der DBE in erster Linie
P 2
O 5
der limitierende Faktor ist und eine
Begrenzung der Ausbringmenge erfordert.
Meist kann bei langjähriger organischer
Düngung auf die übliche mineralische P-
Düngung (z. B. Unterfußdüngung zu Mais)
verzichtet werden. Aufgrund der gezeigten
Eigenschaften lassen sich typische Ausbringzeiten
und -mengen in der Praxis ableiten,
die im folgenden Anwendungsbeispiel
dargestellt sind:
Bei Getreide-GPS (Ganzpflanzensilage)
mit einem Düngebedarf
von 190 kg N/ha eignet sich typischerweise
eine Gärproduktgabe,
die einen Nährstoffbedarf in Höhe
von 80 – 100 kg N/ha abdeckt. Bei
einer Mindestwirksamkeit von 50 %
und einem N-Gehalt von 5 kg N/m³
entspricht dies einer Gärproduktmenge
von knapp 32 – 40 m³/ha. Nach
Berücksichtigung der DBE kann bei
Hochertragsmais mit einem Stickstoffbedarf
von 220 kg/ha diese Gabe
aus Sicht der Pflanzenernährung mit
einer späteren Gabe von etwa 15 m³
kombiniert werden. Dabei würden
weitere knapp 40 kg des Stickstoffbedarfs
der Pflanze gedeckt.
Die novellierte DüV lässt diese Praxis jedoch
nicht mehr zu, da eine maximale Zufuhr
an organischem Stickstoff in Höhe von
170 kg N/ha (Betriebsdurchschnitt) zugelassen
ist. Damit können maximal 85 kg
des Stickstoffbedarfs über die organische
Düngung abgedeckt werden. Die restliche
Versorgung der Pflanze muss über
mineralische Dünger erfolgen. Insbesondere
auf Böden mit geringer Phosphatversorgung
muss sonst in Kauf genommen
werden, dass der Boden aushagert bzw.
Mindererträge erzielt werden. Wenn der
Betrieb ausreichend Flächen mit einem
niedrigeren Düngebedarf hat, kann er
Einzelschläge oberhalb der 170 kg N/ha-
Grenze düngen. Trotzdem wird diese Neuregelung
dazu führen, dass zusätzliche Flächen
zur Ausbringung bestehender organischer
Dünger benötigt werden, obwohl der
Bedarf der Pflanze nicht gedeckt ist. Dies
gilt insbesondere auch für Grünlandflächen,
die bei einer Intensivnutzung einen
Bedarf von weit über 200 kg N/ha haben.
Gärprodukte sind nicht nur Nährstoff-,
sondern auch Humusdünger. Bei der Vergärung
werden die leicht verwertbaren
Kohlenstoffverbindungen abgebaut, die
ohnehin schnell im Boden mineralisieren
und damit nicht zum Humusaufbau beitragen
würden. Die im Gärprodukt enthaltenen
stabilen Kohlenstoffverbindungen
reichern dagegen den Humusgehalt im
Boden nachhaltig an und haben in der
Regel eine höhere Humusreproduktionsleistung
als unvergorene Gülle. Wird das
Gärprodukt separiert, ist die humusbildende
Fraktion hauptsächlich in der festen
Fraktion.
13
Ausbringtechnik
5 Ausbringtechnik
Im Gegensatz zu Mineraldüngern erfordert eine organische Düngung einen
größeren technischen Aufwand, um die Nährstoffe tatsächlich der Pflanze zuzuführen.
Dabei gilt es, Verluste ins Grundwasser bzw. in die Luft zu minimieren.
Der hohe NH 4
-Anteil in Verbindung
mit höheren pH-Werten
birgt die Gefahr von Verlusten in
Form von Ammoniak (NH 3
) während der
Lagerung und der Ausbringung der Gärprodukte.
Die Risiken lassen sich durch eine
verlustarme Ausbringung und sofortige
Einarbeitung minimieren, die sodann eine
Erhöhung der Nährstoffwirkung zur Folge
haben. Eine möglichst optimale Nutzung
der Nährstoffe ist Grundlage des Düngewertes
von Gärprodukten. Bei Beachtung
der technischen und organisatorischen
Maßnahmen kann die NH 4
-Wirkung durch
Gärprodukte der Wirkung einer Mineraldüngung
angenähert werden.
Techniken zur Ausbringung von flüssigen
Gärprodukten, welche die eingangs
genannten Forderungen am besten erfüllen,
sind Verfahren mit Schleppschlauch,
Schlepp- oder Schlitzschuhverteiler sowie
flache Injektionsverfahren. Die nach
DüV noch zugelassene Breitverteilung
lässt eine emissionsarme Ausbringung
zwar grundsätzlich zu, sie ist aber sehr
witterungsabhängig. Nur bei kühlen Temperaturen
in Kombination mit folgendem
Niederschlag sind gute Ergebnisse zu erwarten.
Bei der Wahl der Technik ist zudem
entscheidend, ob eine Ausbringung in den
Bestand erfolgt.
Die Breitverteilung mittels nach oben ablenkendem
Prallteller war lange Zeit üblich,
ist aber seit 2016 verboten.
Als kostengünstige Ausbringtechnik nach
wie vor erlaubt ist ein Prallelement, das
eine waagrechte bzw. besser nach unten
gerichtete Ausbringung des Gärproduktes
garantiert. Hierdurch gelingt es, die NH 3
-
Verluste im Vergleich gering zu halten.
Breitverteilung
Trotzdem leidet die Verteilgenauigkeit
unter den äußeren Witterungseinflüssen,
insbesondere dem Wind. Vor allem bei
warmen Temperaturen ist eine sofortige
Einarbeitung unbedingt erforderlich.
Der Vorteil dieser Technik besteht – neben
dem günstigen Anschaffungspreis –
insbesondere bei der möglichen Anwendung
auch im wachsenden Bestand und
auf Grünland.
wachsenden Bestand oder auf Grünland
zum Teil auf Pflanzen abgelegt, was bei
ungünstiger Witterung zu Schäden bei den
Pflanzen führen kann.
Neben der Ausbringung mit Schleppschläuchen
eignet sich, insbesondere im
Bestand, der Einsatz von Schleppschuhen.
Hier wird mittels der angebauten Stahlfedern
Druck auf den Boden ausgeübt. Dies
ist aber nicht mit einer Injektion, für die
weitaus mehr Bodendruck notwendig ist,
zu verwechseln. Die Bodenkufen an der
Unterseite der Schleppschuhe öffnen den
Pflanzenbestand und brechen den Boden
(je nach Bodenart und -dichte) leicht auf,
wodurch ein Infiltrieren des Gärprodukts in
den Boden begünstigt wird. Gleichzeitig
wird eine Verletzung der Pflanzen bzw. der
Grünlandnarbe weitestgehend verhindert.
Durch den direkten Bodenkontakt wird
zudem das Verlustpotenzial verringert. Der
technische Aufwand ist allerdings höher
und macht sich bei Gewicht und Investitionsaufwand
bemerkbar.
Bezüglich der Verluste und damit auch der
Pflanzenverfügbarkeit optimal ist die Injektion
mittels Schlitzgeräten, bei der das
Gärprodukt direkt in die Erde eingebracht
wird. Dieses Verfahren ist auch im wachsenden
Bestand möglich. Insbesondere
im Grünland wird hier die Gefahr einer zu
starken Verletzung der Grasnarbe gesehen.
Breitverteilung
Schleppschlauch
Eine deutlich bessere Querverteilung und
geringere NH 3
-Verluste bei der Ausbringung
gelingen über die Anbringung von
Schleppschläuchen an einem Gestänge,
so dass das Gärprodukt in regelmäßigen
Abständen direkt zum Boden geführt wird.
Dank der einfachen Technik und des leichten
Gewichts lassen sich große Arbeitsbreiten
und somit eine hohe Schlagkraft realisieren.
Da auf die Schläuche kein Druck
ausgeübt wird, wird das Gärprodukt im
Schlitzgerät
Ein in Biogasbetrieben häufig genutztes
Verfahren ist die Unterfußdüngung mittels
Injektion vor der Maissaat als Nährstoffdepot.
Aufgrund der aufwendigen Technik
und des großen Zugkraftbedarfs kommen
14
Ausbringtechnik
solche Systeme hauptsächlich überbetrieblich
und als Selbstfahrer zum Einsatz.
In der Abbildung „Eigenschaften der verschiedenen
Ausbringungstechniken“ sind
die Kriterien nochmal bewertet.
nicht direkt in den Boden eingebracht wird.
Optimal sind kühle, feuchte Bedingungen,
auf die Niederschlag folgt.
Güllegrubber
Eine Variante des Schlitzgerätes ist der sogenannte
Güllegrubber, bei dem in einem
Arbeitsgang das Gärprodukt ausgebracht
und mit dem Boden durchmischt wird.
Wie beim Schlitzgerät erfordert die Technik
höhere Investitionen und ermöglicht
vergleichsweise geringe Arbeitsbreiten.
Der Güllegrubber ist nur im unbewachsenen
Feld einsetzbar, was andere Ausbringtechniken
für wachsende Bestände
erfordert. Er steht in direkter Konkurrenz
zur Ausbringung mit Schleppschlauch
und anschließender Einarbeitung mit dem
herkömmlichen Grubber. Die Frage für den
Landwirt ist also: ein Arbeitsgang mit geringer
Arbeitsbreite oder zwei Arbeitsgänge
mit großer Arbeitsbreite?
Die Technik zur Ausbringung von festen
oder separierten Gärprodukten ist der Universaldungstreuer
(Tellerbreitstreuer). Hier
sind Systeme mit vertikal bzw. horizontal
angeordneten Walzen verfügbar. Mit diesen
Streuern lassen sich auch getrocknete und
pelletierte Gärprodukte ausbringen.
Ausbringung fester Gärprodukte
Neben der Ausbringtechnik können auch
organisatorische Maßnahmen dazu beitragen,
eine optimale Nährstoffausnutzung zu
erreichen. Wie zuvor bereits dargestellt, ist
auf unbewachsenen Böden die unverzügliche
Einarbeitung dringend notwendig. Auf
bewachsenen Böden spielt die Witterung
ebenfalls eine große Rolle, um NH 3
-Verluste
zu vermeiden, wenn das Gärprodukt
Das NH 3
-Verlustpotenzial korreliert mit dem
pH-Wert. Eine Möglichkeit, es zu reduzieren,
ist die Absenkung des pH-Wertes durch
Ansäuerung der Gärprodukte. Hier kann
beispielsweise ASL mit einem pH-Wert
von etwa 5 genutzt werden, die bei einigen
Aufbereitungsverfahren generell anfällt.
Alternativ kann Schwefelsäure eingesetzt
werden. Diese Methode kommt auch bei diversen
Gärproduktaufbereitungsverfahren
zum Einsatz, um Emissionen bei der Aufbereitung
und Lagerung insbesondere von
getrockneten Gärprodukten zu minimieren.
Gärprodukte haben einen höheren NH 4
-
Gehalt, der mit der Zeit im Boden zu Nitrat
umgesetzt wird. Dies kann dazu führen,
dass dieser Stickstoff in Zeiten stark verringerter
Nährstoffaufnahme der Pflanzen
verlorengeht. Um das zu vermeiden und
eine zeitige „Vorratsdüngung“ zu ermöglichen,
können Nitrifikationshemmstoffe
bzw. -inhibitoren (z. B. Piadin) eingesetzt
werden, die diese Umsetzungsprozesse
verlangsamen. Ein Beispiel für eine solche
Vorratsdüngung ist die zuvor vorgestellte
Unterfußdüngung vor Mais, bei der ein
Gärproduktdepot im Boden abgelegt wird.
Eigenschaften der verschiedenen Ausbringungstechniken
Kriterium
Breitverteiler
(Prallkopf, Schwenkkopf)
Schleppschlauch
Technik
Schleppschuh
Schlitzgerät,
Injektor
Arbeitsbreite ++ ++ O - -
Gewicht ++ + O - -
Güllegrubber
Verteilgenauigkeit - + + ++ O
NH 3
-Verluste - O + ++ ++
„Düngewirkung“ - + + ++ ++
Investitionsbedarf ++ + - -- --
Verschmutzung Aufwuchs - - + + keine Wertung
Narbenschäden + + O - keine Wertung
Einsatzgebiet
Anmerkung
Gut für Eigenmechanisierung
geeignet
Nur bei guten Rahmenbedingungen bzw.
direkter Einarbeitung mit guter Wirkung
Gut für Eigenmechanisierung
geeignet
Häufig nur
überbetrieblich
Häufig nur
überbetrieblich
Nicht bei Bewuchs
einsetzbar
15
Aufbereitungsverfahren
6 Aufbereitungsverfahren
Die weitergehende Aufbereitung und Konditionierung stellt eine wichtige
Möglichkeit zur Einsparung von Lager-, Transport- und Ausbringkosten
dar. Insbesondere in Regionen, in denen die Gärprodukte nicht vollständig
flüssig ausgebracht werden können, kann die Aufbereitung den Weg für
eine außerlandwirtschaftliche Vermarktung bereiten.
Wenn zusätzliche Lagerkapazitäten geschaffen oder
Gärprodukte über weite Strecken transportiert werden
müssen, denken viele Betreiber von Biogasanlagen über
die Investition in eine Gärproduktaufbereitung nach.
Zusätzlich spielt die Idee, neue Vermarktungswege wie
z. B. an Privatgärtner, Gärtnereien sowie Garten- und
Landschaftsbau, Erdenwerke und Düngemittelhersteller
etablieren zu können, eine immer größere Rolle.
Doch bevor die Wahl des Aufbereitungsverfahrens
getroffen werden kann, sollte das genaue Ziel definiert
sein. Ist es beispielsweise wichtig, die Menge und damit
den Wassergehalt im Gärprodukt zu reduzieren,
oder sollen Erscheinungsbild und Handling optimiert
werden? Ist der Phosphorgehalt im Rahmen der DBE
limitierend oder ist aufgrund der Konkurrenzsituation
mit anderen organischen Düngern der Absatz an andere
Landwirte zurückgegangen? Die Entscheidung über das
beste Verfahren ist vom einzelnen Anlagenkonzept und
den regionalen Bedingungen abhängig und kann nicht
pauschal getroffen werden.
Im Weiteren sind ausgewählte Verfahren nach Ziel,
Technik, Energie- und Betriebsmittelbedarf bewertet.
Die vorgestellten Verfahren sollen lediglich zu einer
ersten Einschätzung verhelfen und einen Überblick der
verschiedenen Optionen geben. Von Hersteller zu Hersteller
können die Verfahren bzw. deren Teilschritte sehr
unterschiedlich sein und die Daten auch von den hier
gemachten Angaben abweichen.
Als erster Aufbereitungsschritt wird in der Regel die Separation
in eine flüssige, pumpfähige und eine feste,
stapelbare Fraktion durchgeführt. Bereits hier entstehen
zwei Stoffgruppen, die sehr unterschiedlich eingesetzt
werden können. Die feste Fraktion ist ärmer an
Stickstoff und K 2
O, dafür aber mit P 2
O 5
angereichert.
Sie kann vor allem wegen der höheren Kohlenstoffgehalte
zum Humusaufbau verwendet werden. Auch steigt
die Transportwürdigkeit mit dem erhöhten TM-Gehalt.
Da auch Phosphat häufig den Einsatz von Gärprodukten
limitiert, kann die flüssige separierte Fraktion mit verhältnismäßig
geringeren P 2
O 5
-Gehalten besser in Bezug
auf den Stickstoffbedarf der zu düngenden Kultur eingesetzt
werden.
Für die Behandlung der flüssigen Fraktion stehen die
Eindampfung, die Vakuumverdampfung oder das Membranverfahren
(meist Ultrafiltration und Umkehrosmose)
zur Entwässerung und Eindickung zur Verfügung.
Zunehmendes Interesse besteht auch an Verfahren wie
Strippung oder Fällung bzw. an der Gewinnung von Ammoniumsulfatlösung
(ASL) aus flüssigen Gärprodukten.
ASL kann auch im sauren Wäscher nach Trocknung oder
Vakuumverdampfung gewonnen werden. Durch den
Entzug von Wasser kann die nach der DüV erforderliche
Lagerkapazität für Gärprodukte besser erfüllt werden.
Fest etabliert ist die Trocknung der festen Fraktion und
ggfs. die Granulierung bzw. Pelletierung der getrockneten
Gärprodukte. Dabei steht die Verbesserung des Erscheinungsbildes,
des Handlings sowie der Lagerfähigkeit
und der Vermarktungsfähigkeit im Fokus. Während
der Vorbereitung zur Pelletierung können die aus der
flüssigen Fraktion gewonnenen Einzelnährstoffe oder
andere mineralische sowie organische Zuschlagstoffe
beigemischt werden, um je nach Kundenwunsch bedarfsgerechte
Dünger anbieten zu können. Dies stellt
eine interessante Perspektive für einen Zukunftsmarkt
von Düngemitteln dar, die aus Gärprodukten hergestellt
werden können.
Insbesondere bei der Vergärung von kommunalen Bioabfällen
(Bio- und Grüngut) ist oft eine Kompostierung
nachgeschaltet. Die Vermarktung der Komposte ist
etabliert und die Anwendung führt zu einer sehr hohen
Humuszufuhr. Die flüssigen Gärprodukte aus diesen Anlagen
werden in einigen wenigen Fällen in Kläranlagen
eingeleitet und gemeinsam mit kommunalen Abwässern
gereinigt, indem der enthaltene Stickstoff in Luftstickstoff
N 2
überführt wird (siehe Kapitel 6.4: „Biologische
Behandlung“) und so nicht mehr als Nährstoff zur Verfügung
steht. Über diese Art der Stickstoffbeseitigung
wird aufgrund der Anforderungen der DüV inzwischen
auch in anderen Anlagenkonzepten nachgedacht.
In jedem Fall sollte das Ziel der Gärproduktaufbereitung
eine verantwortungsvolle Optimierung des Nährstoffmanagements
sein, die durchaus mit einer Reduzierung
der Kosten bzw. Steigerung der Wertschöpfung
verbunden sein kann. Einzelne Verfahrensschritte bzw.
Technologien, z. B. ein saurer Wäscher, sollten dabei
insbesondere auch mit Blick auf eine Minimierung von
NH 3
-Emissionen gewählt werden. Die erzeugte ASL
kann als mineralisches Düngemittel landwirtschaftlich
eingesetzt oder extern vermarktet werden.
16
Aufbereitungsverfahren — Separation
6.1 Separation
Schneckenpresse
Gärproduktzugabe
Siebtrommel
Förderschnecke
Feste
Fraktion
Austrittsklappe
Flüssige Fraktion
Das Ziel der Separation ist die mechanische
Auftrennung der anfallenden Gärprodukte in
eine flüssige und eine feste Fraktion. Es findet
keine Mengenreduktion statt, lediglich der Bedarf
an Lagerbehältern für flüssige Gärprodukte wird durch
die Abscheidung der festen Fraktion abhängig von der
Zusammensetzung der Ausgangsstoffe und Abscheidetechnik
um rund 10 – 20 % reduziert. Die Separation
ist meistens der erste Schritt vor einer weiteren Aufbereitung.
der Austrittsklappe entscheiden über den Abscheidegrad.
Die Technik ist ausgereift, robust und einfach.
Der Strombedarf liegt abhängig von Ausführung und
Größe zwischen 0,2 – 0,6 Kilowattstunden elektrisch
pro Kubikmeter (kWh el
/m³) Input.
Die stapelbare feste Fraktion mit einem TM-Gehalt von
20 – 40 % weist eine verbesserte Transportwürdigkeit
auf. Es sind vor allem Kohlenstoff und Phosphat angereichert,
so dass feste Gärprodukte als gute Phosphorund
Humusdünger für Zwischenfrüchte und Hauptfrüchte
mit langen Wachstumszyklen geeignet sind.
Die flüssige Fraktion mit einem TM-Gehalt von 1 – 8 %
weist eine hohe Fließfähigkeit auf und kann daher sehr
gut von der Pflanze abtropfen und in den Boden eintreten.
Aufgrund der Anreicherung von NH 4
ist diese
Fraktion ein schnell wirksamer Stickstoffdünger, der
den Pflanzen (z. B. Mais, Getreide, Raps, Grünland)
sofort zur Verfügung steht.
Die Schneckenpresse ist die am häufigsten verwendete
Technik. Hier presst eine rotierende Förderschnecke,
die in einer Siebtrommel sitzt, die Gärprodukte gegen
eine Austrittsklappe, aus der die feste Fraktion austreten
kann. Die flüssige Fraktion wird durch die Siebtrommel
mit definierter Lochweite von 0,5 – 1 mm abgeschieden.
Anpressdruck, Lochweite und Gegendruck
Schneckenpresse
17
Aufbereitungsverfahren — Separation
Dekanter
Manteltrommel
Förderschnecke
Gärproduktzugabe
Flüssige Fraktion
Feste Fraktion
An zweiter Stelle ist der Dekanter (die Zentrifuge) zu
nennen, in dem eine schnell rotierende Förderschnecke
in einer langsamer drehenden Manteltrommel sitzt.
Die festen Gärprodukte werden aufgrund der höheren
Dichte und Trägheit an die Manteltrommel gedrückt
und dort abtransportiert. Die flüssige Fraktion kann zwischen
Förderschnecke und Manteltrommel austreten.
Der Abscheidegrad lässt sich über die Geschwindigkeiten
der Förderschnecke und der Manteltrommel sowie
über den Durchsatz variieren. Die Zentrifuge verfügt
über einen sehr hohen Abscheidegrad. Der Strombedarf
liegt bei 3 – 5 kWh el
/m³ Input.
In Bandfilterpressen werden die Gärprodukte zwischen
zwei Filterbändern keilförmig verdichtet und dadurch
Wasser durch die Bänder ausgepresst. Die Bänder
werden über Umlenkrollen gelenkt und somit wird der
Druck schrittweise erhöht. Der Abscheidegrad lässt sich
über Anpressdruck, Laufgeschwindigkeit und Beschaffenheit
der Filterbänder sowie Anzahl der Umlenkrollen
einstellen. In der Regel werden Flockungsmittel
zugegeben. Der Strombedarf liegt bei 1,5 – 5 kWh el
/m³
Input.
Des Weiteren können Siebe (z. B. Schwing-, Vibrationsbogen-
oder Trommelsiebe) zur Abtrennung von Feststoffen
(oder auch Verunreinigungen) auch in Kombination
mit den zuvor genannten Techniken zum Einsatz
kommen. Die flüssige Fraktion kann dabei durch die
Siebe abfließen und die feste Fraktion wird zurückgehalten
und zum Ausgang transportiert. Der Abscheidegrad
wird über die Lochweite, den Neigungswinkel, die
Dreh- bzw. Schwingungsfrequenz eingestellt.
Dekanter
Die Flotation macht sich den Effekt zunutze, dass Partikel
an aufsteigenden Luftblasen anhaften und mit
ihnen auftreiben können. Hierzu wird luftangereicherte
Flüssigkeit in das Flotationsbecken unter Zugabe
von Flockungsmitteln eingeleitet. Auf der Oberfläche
des Beckens bildet sich nun ein Flotatschlamm, der
dort abgeschöpft werden kann. Der Vorteil einer Flotation
besteht in der sehr reinen, nahezu partikelfreien
flüssigen Fraktion, die z. B. sehr gut bei Membranverfahren
eingesetzt werden kann. Dafür weist der Flotatschlamm
sehr hohe Wassergehalte auf und muss ggfs.
weiter eingedickt werden. Der Strombedarf liegt bei
etwa 0,2 kWh el
/m³ Input.
Um eine höhere Feststoffabtrennung zu erreichen,
können in den vorgestellten Methoden Flockungsmittel
bzw. Flockungshilfsmittel eingesetzt werden. Durch
diese wird eine Agglomeration der im Gärprodukt enthaltenen
Partikel erzeugt und damit die Abscheidung
erheblich verbessert. Die Zugabe von Flockungsmitteln
ist mit weiteren Ausgaben verbunden, kann aber in bestimmten
Fällen notwendig sein, z. B. bei sehr geringen
TM-Gehalten des zu separierenden Gärproduktes oder
wenn für eine weitergehende Aufbereitung eine möglichst
partikelfreie flüssige Fraktion benötigt wird. Gemäß
den Vorgaben der Düngemittelverordnung müssen
Flockungsmittel aus synthetischen Polymeren, die sich
innerhalb von zwei Jahren nicht um mindestens 20 %
abbauen, ab 2019 so gekennzeichnet werden, dass
nicht mehr als 45 kg Wirksubstanz je Hektar innerhalb
von drei Jahren auf derselben Fläche ausgebracht wird.
Bei Einsatz von Flockungsmitteln müssen diese grundsätzlich
in der düngemittelrechtlichen Kennzeichnung
angegeben werden.
18
Aufbereitungsverfahren — Trocknung
6.2 Trocknung
Das Ziel der Trocknung ist die Verdunstung
von Wasser und die Herstellung getrockneter
Gärprodukte (Eindampfung von flüssigen
Gärprodukten siehe Kapitel 6.5: „Flüssige Aufbereitung“).
Dabei wird die heiße Luft z. B. aus dem BHKW
der Biogasanlagen durch bzw. über das zu trocknende
Gärprodukt geführt. Die erzeugten Produkte können
in neue Absatzbereiche wie Erdenwerke oder die
Düngemittelherstellung vermarktet bzw. als Einstreu
in Tierställen verwendet werden. Die verschiedenen
Trocknungsverfahren sind technisch ausgereift und
haben sich in der Biogasbranche mit etwa 500 – 700
Trocknern im Einsatz etabliert .
Bandtrockner
Heiße
Luft
Gärproduktzugabe
Abluft
Förderband
Für die getrockneten Gärprodukte kann der gewünschte
TM-Gehalt (bis über 90 %) über die Prozessparameter
Trocknungszeit und Temperatur eingestellt werden.
Abhängig von der Restfeuchte sind die getrockneten
Gärprodukte lager- und transportstabil, müssen aber
ggfs. weiter verdichtet werden, um Staubemissionen
und Risiken der Selbstentzündung zu mindern sowie
die Transportwürdigkeit zu erhöhen (siehe auch Kapitel
6.3: „Pelletierung“). Werden bereits getrocknete
Gärprodukte in die flüssige Ausgangsfraktion rückgemischt,
entstehen Granulate während der Trocknung.
Zur Vermeidung von NH 3
-Verlusten und Geruchsemissionen
kann die Abluft der Trocknung mittels saurer
Wäscher gereinigt und gleichzeitig ASL hergestellt
werden. Alternativ können NH 3
-Emissionen durch eine
Ansäuerung der Gärprodukte vor der Trocknung vermieden
werden.
Am häufigsten sind Bandtrockner im Einsatz (siehe
Abbildung: „Bandtrockner“), in denen die Gärprodukte
auf ein Förderband gegeben und bei Temperaturen
Getrocknete Gärprodukte
von 60 – 150 °C getrocknet werden. Es können auch
mehrere Bänder übereinander angeordnet sein. Ein
ähnliches Prinzip gilt für Schubwende-, Wirbelschichtund
Trommeltrockner, in denen die Gärprodukte durch
Bewegung von Schaufeln, Lufteinblasen oder eine
drehende Trommel durch die heiße Luft transportiert
werden. Bei Wagen- bzw. Containertrocknern wird heiße
Luft durch eine unbewegte Schüttung geblasen. In der
solarunterstützten Trocknung werden die Gärprodukte
auf dem Boden eines großen Gewächshauses verteilt
und von einem selbstfahrenden Wendewagen (elektrisches
Schwein) umgeschichtet. Warme Luft von etwa
40 °C wird von Ventilatoren auf die Gärproduktschicht
geblasen. Unterstützt wird die Trocknung durch die
Sonneneinstrahlung in das Gewächshaus. Der Wärmebedarf
liegt abhängig von der eingesetzten Technik bei
750 – 1.200 Kilowattstunden thermisch pro Kubikmeter
(kWh therm
/m³) verdunstetem Wasser (H 2
O).
Solarunterstützte
Trocknung
19
Aufbereitungsverfahren — Pelletierung
6.3 Pelletierung
Zuführung
Getrocknete
Gärprodukte
Pellets
Matrize
Presskanalbohrung
Abschermesser
Koller
Lose getrocknete Gärprodukte haben eine
Schüttdichte von 250 – 350 kg/m³. Mit der
Pelletierung werden Gärpellets mit einer
Schüttdichte von 700 – 750 kg/m³ erzeugt
und damit die Transportwürdigkeit und Lagerfähigkeit
erheblich verbessert.
Die Gärpellets lassen sich in kleineren
Gebinden optimal in Gartencentern oder
Baumärkten vermarkten. Wegen ihrer Sauberkeit
lassen sie sich gut vom Endkunden
einsetzen. Zudem können größere Mengen
in neuen Ausbringbereichen, wie z. B.
Weinbaugebieten, abgesetzt werden, in
denen die herkömmliche Ausbringung von
flüssigen Gärprodukten nicht üblich ist.
Das Ziel der Pelletierung ist ein
Kompaktieren des getrockneten
Gärproduktes zu Gärpellets, um
die Dichte, aber auch das Handling und Erscheinungsbild
zu verbessern. Hierzu wird
ein TM-Gehalt der getrockneten Gärprodukte
von 85 – 90 % benötigt. Die Gärprodukte
werden unter hohem Druck durch
Matrizen gepresst. Dabei entstehen an den
Oberflächen so hohe Temperaturen, dass
die Gärpellets an der Außenseite verschmelzen
und glasig glänzend wirken.
In der Ringmatrize werden die Gärprodukte
von innen nach außen durch die ringförmige
Matrize von innenliegenden Kollern gepresst.
Alternativ können die Gärprodukte
einem Hohlwalzenpaar zugeführt und in
den Innenraum der Matrizen oder durch
eine Flachmatrize von darüberliegenden
Kollern gepresst werden. Der Strombedarf
zur Pelletierung getrockneter Gärprodukte
liegt bei etwa 30 – 50 kWh el
/Tonne.
Die Gärpellets lösen sich bei Feuchtigkeitseinwirkung
auf, so dass die enthaltenen
Nährstoffe der Pflanze zur Verfügung gestellt
werden. Derzeit werden nur vereinzelt
getrocknete Gärprodukte pelletiert und anschließend
außerhalb der Landwirtschaft
vermarktet, obwohl das Potenzial als sehr
hoch eingeschätzt wird. Gärpellets können
zusätzlich mit mineralischen oder organischen
Zuschlagstoffen weiter zu Spezialdüngern
veredelt werden.
Verkauf von Gärpellets
im Einzelhandel
20
Aufbereitungsverfahren — Biologische Behandlung
6.4 Biologische Behandlung
Das Hauptziel der biologischen Behandlung ist die
Stabilisierung des organischen Materials. Sie wird
über eine aerobe oder kombinierte anaerobe und
aerobe Behandlung erreicht. Dabei werden Geruchsemissionen
reduziert und wird Stickstoff als gebundener
organischer Stickstoff fixiert oder in Luftstickstoff
umgewandelt.
Bei der Kompostierung können feste Gärprodukte
aus Trockenfermentationsanlagen oder
aus der Separation durch eine gezielte aerobe
Rotte (Zugabe von Strukturmaterial, regelmäßiges Umsetzen
und optional eine Belüftung) in Kompost überführt
werden. Sie werden anhand des Rottegrades in
Frisch- und Fertigkomposte unterteilt und sind sowohl
im Handel, im Garten- und Landschaftsbau als auch
vom privaten Kunden seit Jahrzehnten akzeptierte Bodenhilfsstoffe
und Düngemittel. Bei der Rotte werden
die enthaltenen löslichen Nährstoffe und Kohlenstoffe
in stabilere Humuskomplexe umgewandelt. Durch die
aeroben biologischen Umsetzungsprozesse entstehen
ausreichend hohe Temperaturen (55 °C – 70 °C), so
dass eine Nachkompostierung von festen Gärprodukten
aufgrund der keimabtötenden Wirkung als Hygienisierung
eingesetzt werden kann. Im Bereich der Vergärung
von kommunalen Bioabfällen (Bio- und Grüngut) ist
diese Nachbehandlung Stand der Technik.
Wie in kommunalen Kläranlagen umgesetzt,
ist die Umwandlung der im Gärprodukt enthaltenen
Stickstoffverbindungen in Luftstickstoff
(N 2
) auch als biologisches Verfahren zu verstehen.
Dieses funktioniert über die Kombination von
Nitrifikation, einer belüfteten (aeroben) Umsetzung
von NH 4
zu Nitrat, und Denitrifikation, der anaeroben
Umsetzung von Nitrat zu Luftstickstoff (N 2
). Dazu sind
in der Regel größere Becken notwendig, die zur Belüftung,
Absetzung, Klärung und ggfs. Fällung verwendet
werden. Ziel ist es, das gereinigte Wasser anschließend
in den Vorfluter einzuleiten. Aufgrund der Nährstoffüberschüsse
in der Landwirtschaft finden Verfahren,
die auf diesen biologischen Wirkmechanismen basieren,
neuerdings größeres Interesse, obwohl sie in der
Vergangenheit als Nährstoffvernichtung dargestellt
wurden, da hier die Kreislaufführung unterbrochen
wird und Stickstoff zur Herstellung von Mineraldüngern
wieder energieaufwendig aus der Luft zurückgewonnen
werden muss.
Kommunale Kläranlage
Umsetzung der
Kompostmieten
mittels Radlader
21
Aufbereitungsverfahren — Flüssige Aufbereitung
6.5 Flüssige Aufbereitung
Das Ziel der flüssigen Aufbereitung ist, eine deutliche Volumenreduktion (bis 50 %) durch die Abtrennung von
Wasser zu erzielen. Dabei wird eine Aufkonzentrierung der Feststoffe bzw. Nährstoffe in einer dickflüssigen Lösung
mit einem TM-Gehalt von bis zu 15 % erreicht.
Die Aufkonzentrierung kann über eine Eindickung unter Normaldruck (Eindampfung), in einem geschlossenen
System unter Unterdruck (Vakuumverdampfung) oder über eine Filtration in einem Membranverfahren erfolgen.
Für die Eindampfung ist eine vorhergehende Separation nicht unbedingt erforderlich. Für die Vakuumverdampfung
und das Membranverfahren dagegen schon. Diese Verfahren sind technisch deutlich anspruchsvoller und sensibler.
Sie sind z. B. in der Wasseraufbereitung und in anderen industriellen Prozessen etabliert. Bei der Aufbereitung
von Gärprodukten sind sie dagegen noch weniger verbreitet, erfreuen sich derzeit aber großer Nachfrage.
Die aufkonzentrierten Nährstofflösungen (Konzentrat) können wie flüssige Gärprodukte ausgebracht werden, jedoch
vermindern sich der Arbeitsaufwand und die Kosten, da weniger Wasser transportiert und mehr Fläche in kürzerer
Zeit gedüngt werden kann. Zudem reduziert sich die notwendige Lagerkapazität. Das hergestellte Wasser (Permeat)
kann in die Atmosphäre abgegeben, abhängig von den örtlichen Anforderungen in Gewässer bzw. in die Kanalisation
eingeleitet oder über landwirtschaftlichen Flächen verregnet werden. Die ASL aus der Abluftbehandlung der
Eindampfung oder Vakuumverdampfung kann als Mineraldünger verwendet oder vermarktet werden. Alternativ kann
über eine Ansäuerung der Gärprodukte der pH-Wert gesenkt werden, damit Stickstoff im Konzentrat gebunden wird.
Die atmosphärische Eindampfung ähnelt der
Trocknung mit dem Unterschied, dass keine
getrockneten Gärprodukte, sondern eingedickte
flüssige Nährstofflösungen hergestellt werden.
Dabei wird versucht, eine möglichst große Oberfläche
für die Verdunstung zu schaffen, indem das flüssige
Gärprodukt über Lamellen, Filterbänder, Scheiben oder
Trommeln verteilt wird. Der Wärmebedarf liegt bei
1.000 – 1.500 kWh therm
/m³ verdunstetem H 2
O.
Vakuumverdampfung
Wasser
(Permeat)
Flüssige
Gärprodukte
Schwefelsäure
Wärme
ASL
Vakuumverdampfer
Konzentrat
Verdampfer
Brüdenwäscher
Die Vakuumverdampfung läuft in einem geschlossenen
System ab, so dass keine Abluft
entsteht. Die flüssigen Gärprodukte werden in
der Innenfläche des Verdampfers, den innenliegenden
Wärmeplatten oder den Wärmetauschern z. B. durch
Bürsten oder Überströmung verteilt. Durch den Unterdruck
wird die Siedetemperatur auf 40 – 75 °C heruntergesetzt,
so dass u. a. H 2
O, CO 2
, NH 3
(bei nicht heruntergesetztem
pH-Wert) die Flüssigphase verlassen. Dieses
Dampfgemisch wird in einem nachfolgenden Brüdenwäscher
von Säuren und NH 3
gereinigt und ggfs. kondensiert.
Der Strombedarf liegt bei 10 – 13 kWh el
/m³
Input und der Wärmebedarf bei 600 – 1.000 kWh therm
/m³
verdunstetem H 2
O im einstufigen Verfahren. Häufig
sind mehrere Aggregate hintereinander geschaltet
(mehrstufiges Verfahren), um die Wärme aus dem
Dampfgemisch für die nächste Stufe weiterzuverwenden.
Im 4-stufigen Verfahren kann der Strombedarf auf
5 kWh el
/m³ Input und der Wärmebedarf bis auf
250 kWh therm
/m³ verdunstetes H 2
O gesenkt werden.
22
Aufbereitungsverfahren — Nährstoffextraktion
Membranverfahren
Flüssige
Gärprodukte
Ultra-Filtration
UF-Konzentrat
UF-Permeat
RO-Konzentrat
Umkehrosmose
Wasser
(RO-Permeat)
Module einer Umkehrosmose
Beim Membranverfahren werden i. d. R. verschiedene
Membranen mit abnehmender
Porengröße verwendet (Mikro-, Ultra-, Nanofiltration
und abschließend die Umkehrosmose). Meist
ist für die Aufbereitung von flüssigen Gärprodukten die
Ultrafiltration (UF) mit einer Porengröße von
0,01 – 0,05 µm und die Umkehrosmose (RO = reverse
osmosis) mit einer Porengröße von 0,0005 – 0,005 Mikrometer
(µm) im Einsatz. Da Membranen sehr feststoffempfindlich
sind, ist zumeist der Einsatz von Flockungsmitteln
in der Separation und/oder der Flotation
erforderlich, um eine möglichst partikelfreie Flüssigphase
herzustellen. Bei zunehmender Verstopfung
steigt der Energiebedarf aufgrund häufiger Reinigungsintervalle
stark an und der Durchsatz sinkt. Der Strombedarf
liegt bei 10 – 30 kWh el
/m³ Input.
6.6 Nährstoffextraktion
Das Ziel der Nährstoffextraktion ist die Herstellung von fraktionierten Einzelnährstoffen, die als mineralische
Düngemittel oder in der chemischen Industrie verwendet werden können. Zudem wird das Gärprodukt bis hin zur
Einleitfähigkeit in Gewässer entfrachtet. Momentan sind diese Verfahren in der Gärproduktaufbereitung erst wenig
verbreitet. Die Aufbereitungsschritte der vollständigen Nährstoffextraktion beinhalten Filtration, Fällung des
Phosphats und Strippung des Ammoniums.
In der Fällung wird Magnesiumammoniumphosphat (MAP) oder Calciumphosphatsalz gewonnen, das direkt als gut
verfügbarer Mineraldünger oder zur weiteren Düngemittelherstellung Verwendung findet. In der Strippung können
ASL aus dem Gaswäscher sowie ggfs. auch ein stickstoffhaltiger Kalkdünger erzeugt werden. Zudem wird ein stickstoffreduziertes
Gärprodukt gewonnen, das wieder der Vergärung als Rezirkulat zugeführt werden kann. Durch diese
Stickstoffsenke können höhere Mengen an stickstoffhaltigen Substraten, wie z. B. Hühnertrockenkot, eingesetzt
werden, ohne dass eine biologische Hemmung einsetzt. Das Abwasser mit hohen Anteilen an Organik und Nährstoffen
kann wie flüssiges Gärprodukt ausgebracht oder einer weiteren Aufbereitung unterzogen werden.
Fällung
Permeat
aus der
Filtration
pH-Anhebung
Fällung der
Phosphatsalze
Technische
Filtration
Ammonium-
Restwasser
Endprodukt: z. B.
Struvit
Die Fällung des Phosphats erfolgt aus der Flüssigphase,
aus der alle Feststoffe abgetrennt
sein müssen. Dies geschieht durch mehrere
Filtrationsstufen bis hin zur Mikrofiltration mit einer Porengröße
< 0,1 µm. Durch Anhebung des pH-Wertes wird
das Löslichkeitsgleichgewicht der Phosphate verschoben.
23
Aufbereitungsverfahren — Nährstoffextraktion
Fällung
Es fallen Phosphatsalze als Feststoff aus. Durch die Auswahl
der Lauge und Zusatzstoffe kann die Zusammensetzung
der Phosphatsalze beeinflusst werden. So kann zum
Beispiel durch die Zugabe von Magnesium Struvit (MAP)
ausgefällt werden. Das ausgefallene Salz wird abfiltriert
und kann zur Herstellung von Düngemitteln oder in der
chemischen Industrie eingesetzt werden. Der Strombedarf
liegt bei etwa 10 – 15 kWh el
/m³ Input, jedoch sind dies
Daten aus ersten Pilotanlagen und lassen sich bei größeren
Anlagen vermutlich weiter absenken.
Strippung
stickstoffhaltiger
Wasserdampf
Wasserdampf
Flüssige
Gärprodukte
Input:
Schwefelsäure
N-reduziertes
Gärprodukt
Output:
ASL
Strippung
Die Strippung wird eingesetzt um den Ammoniumstickstoffanteil
des Gärprodukts zu
senken. Dazu muss das NH 4
-/NH 3
-Gleichgewicht
auf die Seite des Ammoniaks verschoben werden.
Dies wird durch eine Erhöhung des pH-Werts und
der Temperatur erreicht. Das Inputmaterial wird in
einer Kolonne verrieselt und im Gegenstrom mit Gas
beaufschlagt. Bei dem Gas handelt es sich je nach
Verfahren um Luft oder Wasserdampf. Die Luftstrippung
ist weniger energieaufwändig als die Dampfstrippung,
benötigt jedoch einen höheren Laugeeinsatz.
Das Gas wird mit Ammoniak beladen und in einem
Gaswäscher unter Zugabe von Schwefelsäure regeneriert,
wobei ASL hergestellt wird. Alternativ kann
zur Regeneration auch Gips aus der Rauchgasentschwefelung
(REA-Gips) eingesetzt werden, wodurch
zusätzlich stickstoffhaltiger Kalkdünger erzeugt wird.
Wird das Gärprodukt ohne vorherige Separation behandelt,
können zusätzlich von NH 3
befreite Lignozellulose-Fasern
erzeugt und als Holz- oder Faserersatzstoffe
genutzt werden. Weiterhin führt die zeitweise
Temperaturerhöhung des Substrates auf über 70 °C zu
einem weiteren Aufschluss der Organik, was zu einer
gesteigerten Biogasausbeute führt. Durch Strippung
von phosphatfreiem Permeat aus der Fällung kann
das Ammonium vollständig entfernt werden. Da das
Permeat feststofffrei ist, treten übliche Probleme wie
Verblockung und Zuwachsen der Füllkörper der Strippanlage
nicht auf. Das entstehende Restwasser hat einen
zu hohen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB), um
direkt in Gewässer einleitfähig zu sein und muss entsprechend
verregnet oder weiter aufgereinigt werden.
Der Strombedarf liegt bei etwa 5 – 10 kWh el
/m³ Input
und der Wärmebedarf bei 45 – 100 kWh therm
/m³ Input.
24
Safety first!
7 Safety first!
Biogas- und Gärproduktaufbereitungsanlagen sind verfahrenstechnisch
komplexe Anlagen, von denen verschiedene Gefährdungen für Mensch
und Umwelt ausgehen können. Für einen sicheren Anlagenbetrieb ist es
unbedingt erforderlich, bestimmte Sicherheitsvorgaben einzuhalten und
diese auch auf den Anlagen zu leben.
Um sicherzustellen, dass der Betrieb von Biogas- und
Gärproduktaufbereitungsanlagen keine Gefährdung für
Gesundheit und Umwelt darstellt, müssen Hersteller,
Planer und Betreiber von Beginn an eng zusammenarbeiten.
Bereits in der Planungsphase muss die Anlage
so konzipiert werden, dass möglichst kaum Gefährdungen
im laufenden Betrieb auftreten können. Dies
schließt ein, dass sichere und qualitativ hochwertige
Bauteile verwendet werden, die vom zukünftigen Betreiber
einfach und sicher zu handhaben und zu warten
sind. Hersteller von Gärproduktaufbereitungsanlagen
müssen darüber hinaus die gesetzlich notwendige Dokumentation
und Hinweise zum sicheren Betrieb und
zur sicheren Wartung zur Verfügung stellen.
Zu den Umweltgefahren zählen insbesondere Emissionen
in Luft und Wasser z. B. durch die Freisetzung von
Methan (CH 4
) sowie durch das Austreten von Gärprodukten
und die damit einhergehende Verunreinigung
von Gewässern. Bei Gärproduktaufbereitungsanlagen
können durch die Trocknung zusätzlich NH 3
-Emissionen
entstehen.
Gesundheitsgefährdungen können durch CH 4
resultieren.
In Mischung mit Luft (4,4 – 16,5 % CH 4
) kann sich eine
gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden. Dies
kann auch bei der Trocknung von Gärprodukten und bei
Staubentwicklung der Fall sein. Um die Gefahr einer Explosion
oder eines Brandes zu vermeiden, müssen Zonen,
in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten
kann, mit entsprechenden Schutz- und Warneinrichtungen
versehen werden. Dies ist in einem Explosionsschutzdokument
aufzuzeichnen und umzusetzen. Eine zusätzliche
Brandgefahr kann sich bei Trocknungsanlagen durch
die Eigenerwärmung noch aktiven Gärprodukts bei der
Lagerung ergeben. Ist noch eine gewisse Restfeuchte vorhanden,
kann durch die Aktivität der Bakterien eine enorme
Wärmemenge freigesetzt werden, die zu einer Selbstentzündung
und in Kombination mit Staub entwicklung
sogar zur Explosionsgefahr führen kann.
Um die aufgeführten Gefährdungen und die notwendigen
Schutzmaßnahmen abschätzen zu können, ist
es unbedingt erforderlich, für alle Tätigkeiten auf der
Anlage eine Gefährdungsbeurteilung zu erstellen. Der
Betreiber muss dokumentieren, welche Gefahren auftreten
können, wie groß die Eintrittswahrscheinlichkeit
und wie schwer die daraus resultierenden Folgen für
Umwelt und Gesundheit sein können. Auf dieser Basis
müssen entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen
werden. Unerlässlich für den sicheren Anlagenbetrieb
ist auch, dass das Betriebspersonal entsprechend der
Gefährdungsbeurteilung geschult wird und regelmäßig
bezüglich möglicher Gefährdungen unterwiesen wird.
Zudem muss eine den Herstellerangaben entsprechende
regelmäßige Wartung stattfinden. Weitere Informationen
zur Sicherheit finden Sie in unserer Broschüre
„Safety First!“ unter www.biogas-safety.com.
BIOGAS
Safety first!
Guidelines for the safe use
of biogas technology
Die größten Gefährdungen sind jedoch nicht biogasspezifisch.
So gibt es auf Anlagen mechanische Gefahren
durch bewegliche Teile. Ebenso besteht eine gewisse
Gefahr durch biologische und chemische Stoffe, wie
Bakterien, Schimmelpilze oder Zusatz- und Hilfsstoffe.
Auch das Biogas selbst und seine Bestandteile bergen
Gefahren, sie können toxisch und erstickend wirken.
BIOGAS Know-how_2
25
Vermarktungsstrategien
8 Vermarktungsstrategien
Für eine wirtschaftlich optimale Verwertung von Gärprodukten müssen die Betreiber
von Biogasanlagen eine Reihe von Marketingentscheidungen treffen. Entscheidend ist,
an welche Kundengruppen die Gärprodukte verkauft werden sollen. Hängen hiervon doch
die Gestaltung des Produktes, der Absatzkanal, die Kommunikation und der Preis ab.
Verteilung des Absatzes von Gärprodukten auf die Kundengruppen
Flüssige Gärprodukte
0,4%
0,4%
Landwirtschaft konventionell
Sonstige Bereiche
99,2%
Bislang geben die meisten Biogasanlagen
ihre Gärprodukte unaufbereitet an landwirtschaftliche
Betriebe ab, vorzugsweise in der
näheren Umgebung der Anlage. Dies trifft
vor allem für flüssige Gärprodukte zu, bei
den festen Produkten werden zunehmend
auch andere Kundengruppen erschlossen
(siehe Grafiken: „Verteilung des Absatzes
von Gärprodukten auf die Kundengruppen“).
Viele Anlagen haben aber Schwierigkeiten,
ihre Gärprodukte anlagennah an die
Landwirtschaft abzugeben. Die neue DüV
wird diese Situation nochmals verschärfen.
Mit der Aufbereitung der Gärprodukte
zu handelsfähigen Düngern können sich
Anlagenbetreiber neue Abnehmergruppen
erschließen (siehe Abbildung: „Mögliche
Absatzwege und Abnehmergruppen).
Jede dieser Abnehmergruppen hat unterschiedliche
Ansprüche an die Gestaltung
der Produkte. Die verschiedenen Produkte,
die aus Gärprodukten hergestellt werden
können, wurden ausführlich in Kapitel 6:
„Aufbereitungsverfahren“ vorgestellt. So
können landwirtschaftliche Betriebe durchaus
unaufbereitete Gärprodukte mit einem
TM-Gehalt von nur 7 % einsetzen. Privatgärtner
dagegen bevorzugen feste Produkte
wie Pellets oder Kügelchen oder konzentrierte
Flüssigprodukte.
10,6%
3,8%
Auch die Absatzwege unterscheiden sich.
Landwirtschaftliche Betriebe oder Weiterverarbeiter,
wie z. B. Erdenwerke, werden
von den Anlagenbetreibern eher direkt bedient.
Privatgärtner kaufen dagegen ihre
Düngeprodukte meist in Gartencentern
oder Baumärkten. Aber auch eine direkte
Belieferung von Privathaushalten per
Online-Shop oder über den Hofladen ist
möglich.
Nicht zuletzt zeigt die Preisgestaltung große
Unterschiede zwischen den Abnehmergruppen.
Landwirtschaftliche Betriebe orientieren
sich in ihrer Zahlungsbereitschaft
Die Aufbereitung von Gärprodukten
erleichtert die Vermarktung auf drei
Ebenen:
ff
ff
ff
11,3%
Landwirtschaft ökologisch
Feste Gärprodukte
Quelle: Daten der Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V.
74,3%
Garten- und Landschaftsbau
Aufkonzentrierung der Nährstoffe erhöht
den Wert je Gewichtseinheit und damit
die Transportwürdigkeit
Aufbereitete Produkte sind leichter zu
handhaben und riechen weniger
Aufbereitung, gegebenenfalls gekoppelt
mit einer Nährstoffzugabe und Standardisierung,
eröffnet neue Absatzmärkte
(Privatgärtner) und neue Distributionskanäle
(Gartencenter)
zum Teil am Düngewert der Gärprodukte. In
besonders nährstoffreichen Regionen ist es
aber durchaus üblich, dass die Gärprodukte
von den Anlagenbetreibern gratis oder sogar
mit einer Zuzahlung an die Landwirte
abgegeben werden. Ganz anders dagegen
bei der Kundengruppe der Privatgärtner:
Die Preise hier sind deutlich höher als im
landwirtschaftlichen Bereich. Allerdings
müssen diese Preise auch die Kosten für
Aufbereitung, Marketing und Vertrieb decken.
Die Kundengruppe der Privatgärtner ist
ein interessanter Zielmarkt. Denn erstens
werden in diesem Bereich hohe Umsätze
erwirtschaftet: Allein für Gartenpflanzen
wurden in Deutschland im Jahr 2015
rund 4 Milliarden Euro umgesetzt. Und
zweitens sind die Endpreise recht hoch:
Zum Teil können für Markenprodukte bis
zu 4 € / kg erzielt werden, ein Mehrfaches
des Nährstoffwertes. Die Integration von
Gärprodukten in diesem Sektor ist jedoch
abhängig von der Akzeptanz der Düngemittelhersteller,
der Handelsbetriebe und der
Endkunden. Die Präferenzen und Einstellungen
der Privatgärtner zu Gartendüngern
sind daher von entscheidender Bedeutung
und bieten wichtige Anhaltspunkte bei der
Vermarktung von Gärprodukten in den Gartenbaubereich.
Im Rahmen des Projektes GÄRWERT 1 wurde
an der Hochschule für Wirtschaft und
Umwelt Nürtingen-Geislingen gemeinsam
mit Kantar TNS, einem Institut für Marktforschung,
eine Studie zum Entscheidungsverhalten
von Privatgärtnern durchgeführt:
ff
Vorstudie: 20 qualitative Interviews
mit Privatgärtnern, Auswertung mittels
qualitativer Inhaltsanalyse
1
Wir bedanken uns bei der Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe e.V. (FNR) und dem Bundesministerium
für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) für die
Förderung des Projektes GÄRWERT (FKZ: 22402312).
26
Vermarktungsstrategien
Mögliche Absatzwege und Abnehmergruppen
Produzent
Endabnehmer
ff
ff
ff
ff
Biogasanlage
Gärprodukt
unbehandelt /
aufbereitet
Lohnunternehmer
Erden- und
Düngemittelhersteller
Hofladen
Großangelegte Online-Befragung mit
insgesamt über 1.000 Teilnehmern,
quantitative Auswertung
Fragen zu Einstellungen und Soziodemografie
Auswahlexperimente: Teilnehmer
bekamen verschiedene Dünger und
Erden präsentiert und mussten sich in
zwölf Durchgängen jeweils zwischen
drei Produkten entscheiden (Discrete-
Choice-Experiment)
Ermittlung der Bedeutung verschiedener
Eigenschaften der Produkte für die
Kaufentscheidung aus den Auswahlentscheidungen
mittels statistischer
Berechnungen
Agrarhändler
Internet
Bau- und Gartenmärkte
In den qualitativen Interviews wurde
schnell deutlich, dass die meisten Privatgärtner
unsicher beim Kauf von Düngern
und Erden sind. Daher nehmen viele
Kunden die Produktbezeichnung (z. B.
Rosendünger) und die Marke als Anhaltspunkt
für ihre Kaufentscheidung. Die
Inhaltsstoffe auf der Verpackungsrückseite
werden ebenfalls berücksichtigt.
Für viele Käufer sind diese Informationen
jedoch zu kompliziert und wenig aussagekräftig.
Exemplarisch sind einige Zitate
aus den qualitativen Interviews mit
Privatgärtnern dargestellt.
Woraus sich ihr Dünger zusammensetzt,
ist für viele Kunden nach wie vor nicht ersichtlich.
Schlagworte wie „Guano“ sind für
die Befragten jedoch greifbar.
Darüber hinaus ist „Bio“ für
einige Konsumenten ein weiteres
wichtiges, positiv besetztes
Kriterium. Auffallend ist auch,
dass der Düngereinkauf sowie
die Pflege der Blumen und Beete vorwiegend
von Frauen übernommen werden. Ein
weiteres interessantes Ergebnis ist, dass die
Verbraucher bei der Düngung zum Teil stark
unterscheiden: Für den Gemüseanbau wird
bevorzugt organischer Dünger eingesetzt, mineralischer
Dünger dagegen bei Zier- und Kübelpflanzen,
weil diese nicht verzehrt werden.
Institutionelle Abnehmer
ff
ff
ff
ff
Landwirtschaft
Garten- und
Landschaftsbau
Gärtnereien
Energieerzeuger
Private Abnehmer
ff
Den Tipp hat meine Mutter mal
bekommen. Die hatten mal einen
Untermieter, dessen Bruder oder Vater
eine Gärtnerei gehabt hatte, und der
hat das gesagt: Das Beste für Tomaten
ist Kuhmist. 2
Hobbygärtner
Die genannten Präferenzen
bezüglich der möglichen
Ausgangsstoffe der
Gärprodukte sind zum Teil
widersprüchlich: Energiepflanzen
wurden zwar
generell eher negativ bewertet.
Die Gärprodukte
daraus hingegen wurden
aufgrund ihrer Homogenität
für einen möglichen
Einsatz im Garten durchaus
geschätzt. Bei Gärprodukten
aus Abfallanlagen
dagegen sahen die Privatgärtner
das Risiko unliebsamer Rest- und
Störstoffe, obwohl sie Abfallanlagen generell
aus ökologischen Gründen positiv bewerteten.
Aus welchem Grund werden speziell
die Tomaten gedüngt?
Das weiß ich, um ehrlich zu sein,
auch nicht genau. Meine Eltern
haben halt einfach das Gefühl,
dass sie die düngen müssen.
2
Die Ergebnisse der Online-Umfrage geben
weitere Einblicke in das Entscheidungsverhal-
ten der
Konsumenten.
Die Farben in den Tabellen geben
an, wie wichtig das jeweilige Attribut für
die jeweilige Käufergruppe ist. Sie geben
jedoch nicht an, welche Attributlevel (z. B.
hohe oder niedrige Preise) von den Gärtnern
präferiert werden.
Die erste Tabelle zeigt die Ergebnisse des
Auswahlexperiments für Dünger und macht
deutlich, dass die Bedeutung der Produkteigenschaften
für die verschiedenen Kundengruppen
zum Teil sehr unterschiedlich
ist. Die Gruppen 2 („Preissensible grüne
Bedeutung der Produktattribute für verschiedene Kundengruppen (Dünger)
n = 504
Gruppe 1 (n=53)
„Universalprodukt-
Kunden“
Gruppe 2 (n=36)
„Preissensible
grüne Kunden“
Gruppe 3 (n=96)
„Preissensible
Kunden“
Gruppe 4 (n=273)
„Mehrkriterien-
Kunden“
Gruppe 5 (n=46)
„Premiumprodukt-
Kunden“
Marke (Premiumdünger/
Billigdünger)
Bio (ja/nein)
Nährstoffgehalte (NPK)
geringe Bedeutung
organisch / mineralisch
mittlere Bedeutung
Preis (6 €, 9 € ,12 €)
hohe Bedeutung
27
Vermarktungsstrategien
Kunden“) und 3 („Preissensible Kunden“)
achten fast ausschließlich auf niedrige Preise.
Gruppe 5 („Premiumprodukt-Kunden“)
dagegen ist sehr markenbewusst, berücksichtigt
aber auch andere Eigenschaften,
z. B. ob der Dünger „Bio“ ist. Interessant ist,
dass für Gruppe 5 ein höherer Preis eher zum
Kaufen anregt als ein niedriger. Offenbar verwendet
diese Gruppe den Preis als Qualitätsindikator.
Bemerkenswert ist auch, dass für
alle Kundengruppen bis auf die „Preissensiblen“
die Eigenschaft „Bio“ eine mittlere
Wichtigkeit hat, dies bietet Ansatzpunkte für
die Vermarktung von Gärprodukten. Ob der
Dünger mineralisch oder organisch ist, spielt
dagegen nur für die „Premiumprodukt-Kunden“
eine Rolle. Auch die Nährstoffgehalte
sind insgesamt von geringer Bedeutung, die
meisten Kunden können mit den Werten
kaum etwas anfangen.
Mein Vater hat schon immer mit
Blaukorn gedüngt, und der Großvater
meiner Frau hat schon immer mit
Hornmehl gedüngt. 2
Bedeutung der Produktattribute für verschiedene Kundengruppen (Erden)
n = 507
Gruppe 1 (n = 55)
„Rohstoffsensible
Kunden (Anti Guano)“
Gruppe 2 (n =148)
„Preissensible
Kunden“
Gruppe 3 (n = 61)
„Öko-Produkt-
Kunden“
Gruppe 4 (n =116)
„Premiumprodukt-
Kunden“
Gruppe 5 (n =127)
„Reine
Preiskäufer“
Marke
Label (Bio)
Label (Torffrei)
Label (mit Guano)
Rohstoff
Preis (4 €, 6 €, 8 €)
geringe Bedeutung
mittlere Bedeutung
hohe Bedeutung
Auch die in der zweiten Tabelle dargestellten
Ergebnisse aus dem Choice-Experiment
zu den Erden zeigen deutliche Unterschiede
zwischen den Kundengruppen
auf.
Am interessantesten
für Gärproduktvermarkter
dürfte
Gruppe 3 („Ökoprodukt-Kunden“)
sein.
Diese Kunden legen
großen Wert auf den
Rohstoff ihrer Gartenerden
und sprechen
positiv auf eine Herkunft aus nachwachsenden
Rohstoffen an. Auch mit der
Tatsache, dass Gärprodukte torffrei und in
manchen Fällen als „Bio“ deklariert werden
könnten, kann diese Kundengruppe
überzeugt werden. Gruppe 4 („Premiumprodukt-Kunden“)
legt gleichfalls Wert auf
die Rohstoffe und Torffreiheit. Zusätzlich
attraktiv macht diese Gruppe, dass sie hohe
Preise bevorzugt. Auch hier dient offenbar
der Preis als Qualitätsindikator. Gruppe 5
(„Reine Preiskäufer“) kauft fast ausschließlich
nach dem Preis und ist an Rohstoffen
oder Torffreiheit kaum interessiert.
Brennnessel ist ein sehr guter
Dünger: Er hält Ungeziefer weg,
soll als Wachstumsbeschleuniger
wirken. Hört man auch, dass es z. T.
verboten war, weil er so gut ist, und
weil es nicht unbedingt … von der
Industrie gewünscht wird usw. Ich
glaube, in Frankreich ist es schon
verboten. 2
Die Marke spielt für alle Gruppen bei den
Erden nur eine untergeordnete Rolle. Bei
den Rohstoffen zeigt sich über alle Kundengruppen
hinweg, dass die Bezeichnung
„Aus nachwachsenden Rohstoffen“ überaus
beliebt ist, abgeschlagen sind dagegen
die Claims „Aus fermentierten Reststoffen“
und „Aus Reststoffen einer Biogasanlage“.
Beim Einsatz
von Guano haben
die Käufergruppen
unterschiedliche
Präferenzen: Gruppe
1 meidet Guano,
Gruppe 4 dagegen
sieht Guano positiv.
Als Fazit lässt sich
festhalten, dass es
unter den Privatgärtnern
durchaus Käufer gibt, für die Produkteigenschaften
sehr wichtig sind, die Gärprodukte
vorweisen können: Herkunft aus
nachwachsenden Rohstoffen, Torffreiheit
sowie das Label „Bio“. Daher sollte dieser
Markt in Zukunft stärker ins Auge gefasst
werden. Wichtig bei der Vermarktung sind
insbesondere folgende Aspekte:
Produktpolitik
ff
Ganz schwarze Erde verbinde ich
mit Graberde, und das muss nicht
unbedingt im Garten sein. Aber ein
mittleres Braun, was man von Natur
aus im Garten an Erde hat ...
Der Produktname (Buchsdünger,
Rosendünger, Tomatendünger etc.)
ist von großer Bedeutung beim Kauf,
2
ff
da er eine empfehlende Wirkung hat,
obwohl die Dünger keine Vorgaben
bezüglich bestimmter NPK-Gehalte
erfüllen müssen.
Die Nährstoffgehalte sind dagegen für
viele Käufer ohne Aussagekraft.
Preispolitik
ff
ff
Überwiegend werden niedrig- und
mittelpreisige Produkte nachgefragt.
Es gibt aber auch Kundengruppen,
die den Preis als Qualitätsindikator
heranziehen.
Kommunikationspolitik
ff
Labels wie „torffrei“, „Bio“ und
„Aus nachwachsenden Rohstoffen“
können bei bestimmten Gruppen
kaufentscheidend sein.
Unzweifelhaft ist aber auch, dass eine breite
Produktpalette mit Spezialdüngern sowie
ein differenziertes Marketing die Möglichkeiten
vieler Anlagenbetreiber übersteigen.
Daher sollte man sich Partner im Handel
oder unter den Dünger- und Erdenherstellern
suchen. Auch ein Zusammenschluss
von Biogasanlagen zu einer Vermarktungsgemeinschaft
ist denkbar.
2
Zitate aus den qualitativen Interviews
mit Privatgärtnern
28
Gütesicherung
9 Gütesicherung
Ziel einer Gütesicherung ist, die Betreiber von Biogasanlagen bei der
Herstellung und Vermarktung verkehrsfähiger Gärprodukte zu unterstützen.
Dies betrifft insbesondere die Einhaltung von Rechtsvorgaben bei
der Produktion, der Vermarktung und der Anwendung von Gärprodukten.
Die Qualitätsüberwachung der abgabefertigen Gärprodukte
beginnt mit der Beprobung durch anerkannte,
unabhängige und regelmäßig geschulte Probennehmer.
Neben der repräsentativen Beprobung der Gärprodukte
werden die hierzu verwendeten Einsatzstoffe protokolliert
und der Temperaturverlauf des Behandlungsprozesses
wird hinsichtlich seiner Hygienisierungswirkung
geprüft. Das entnommene Probenmaterial wird anschließend
durch anerkannte und unabhängige Prüflabore
untersucht. Voraussetzung für die Anerkennung
der Labore ist die regelmäßige Teilnahme an Ringversuchen,
bei denen die ordnungsgemäße Analytik der rechtlich
vorgegebenen Kriterien sowie die zusätzlichen Qualitätskriterien
der Gütesicherung geprüft werden. Die
Analysen sind basierend auf vorgegebenen
Untersuchungsmethoden auf nationaler
und europäischer Ebene im Methodenbuch
der Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V.
(BGK) aufgeführt und in der Fremdüberwachung
verbindlich
anzuwenden.
Die Ergebnisse der Produktkontrollen werden
der BGK übermittelt und dem Bundesgüteausschuss
zur Begutachtung vorgelegt.
Dieses Gremium setzt sich mehrheitlich aus
Vertretern der Wissenschaft, von Behörden,
Prüflaboren und auch Anlagenbetreibern
zusammen. Ihm obliegt unter anderem die
Entscheidung über die Vergabe bzw. den
Entzug der Gütezeichen.
Aus den Daten der im Rahmen der Fremdüberwachung
gewonnenen Untersuchungsergebnisse
stellt die BGK regelmäßig Prüfzeugnisse
aus. In den Zeugnissen werden
die Qualität der untersuchten Erzeugnisse
und alle notwendigen Hinweise zur sachgerechten
Anwendung ausgewiesen:
ff
ff
ff
ff
Übereinstimmung mit Rechtsbestimmungen
und Regelwerken
Düngemittelrechtliche
Kennzeichnung auf Basis
der Analysenergebnisse
Angabe von Qualitätsmerkmalen
des Gärproduktes
Untersuchungsergebnisse und
Daten zur Probenahme
ff
ff
Empfehlungen und rechtliche Vorgaben
zur Anwendung
Quartalsmäßig aktualisierte monetäre
Wertung der enthaltenen Nährstoffe
Die RAL Gütesicherung der BGK ist ein anerkanntes System
zur Qualitätssicherung und eine freiwillige Selbstordnungsmaßnahme
für Gärprodukte und Komposte in
Prüfzeugnis
Deutschland. Ihr sind derzeit mehr als 600 Vergärungs-
PZ-Nr.: 9999-153132-1
und Kompostierungsanlagen angeschlossen. Die Bundesgütegemeinschaft
ist die einzige vom RAL (Deutsches
NawaRo-Gärdünger
Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung
e.V.) anerkannte Institution für diese Produktgruppen.
Rechtsbestimmungen:
Düngemittelverordnung
Organischer NPK-Dünger flüssig
Prüfzeugnis
PZ-Nr.: 9999-153132-1
NawaRo-Gärdünger
NawaRo-Gärprodukt flüssig
Prüfzeugnis
Rechtsbestimmungen:
Regelwerke:
(Überwachungsverfahren RAL-GZ 246)
RAL-Gütesicherung
Nawaro-Gärprodukt
Chargenuntersuchung
Seite 1 von 3
Fremdüberwachung der BGK
Regelwerke:
Bundesgütegemeinschaft
Stickstoff aus Wirtschaftsdünger
Kompost e.V.
tierischer Herkunft Träger der 0,9 regelmäßigen kg/t FM Güteüberwachung gemäß §11
Abs. 3 BioAbfV.
RAL-Gütesicherung
Nawaro-Gärprodukt
Chargenuntersuchung
Seite 1 von 3
Anlage Musterwald
(BGK-Nr.: 9999)
Behälter: Lager 2
Probenahme RAL-Gütesicherung
am 15.01.2018
Nawaro-Gärprodukt
Chargenuntersuchung
Seite 1 von 3
Anlage Musterwald
(BGK-Nr.: 9999)
Behälter: Lager 2
Probenahme am 15.01.20
PZ-Nr.: 9999-153132-1
Anlage Musterwald
hygienisch unbedenklich Grundwasserschutzgebiete 5) (BGK-Nr.: 9999)
(§ 5 Düngemittelverordnung)
(geeignet für WSZ III)
Behälter: Lager 2
Düngemittelverordnung
Probenahme am 15.01.2018
NawaRo-Gärdünger NawaRo-Gärprodukt flüssig
Zeichengrundlage unter
(Überwachungsverfahren RAL-GZ 246) www.gz-nawaro-gaerprodukt.de
Die Einhaltung der jeweiligen Norm wird mit einem Häckchen ausgewiesen.
Organischer NPK-Dünger flüssig Fremdüberwachung der BGK
Rechtsbestimmungen: Regelwerke:
Düngemittelverordnung
hygienisch unbedenklich NawaRo-Gärprodukt Grundwasserschutzgebiete flüssig
Warendeklaration (§ 5 Düngemittelverordnung)
der RAL-Gütesicherung 1)
5)
(Überwachungsverfahren (geeignet RAL-GZ 246) für WSZ III)
Zeichengrundlage unter
www.gz-nawaro-gaerprodukt.de
Kennzeichnung
Organischer NPK-Dünger flüssig Fremdüberwachung der BGK Eigenschaften und Inhaltsstoffe
gemäß Düngemittelverordnung
Die Einhaltung der jeweiligen Norm wird mit einem Häckchen ausgewiesen.
in der Frischmasse
hygienisch unbedenklich Grundwasserschutzgebiete 5)
kg/t kg/m³
(§ 5 Düngemittelverordnung)
(geeignet für WSZ III)
Organischer NPK-Dünger 0,47-0,18-0,46 Hinweise zur Lagerung:
Zeichengrundlage unter
Stickstoff gesamt (N) 4,73 4,73
www.gz-nawaro-gaerprodukt.de
mit Spurennährstoffen
Lagerung nur in geeigneten und zugelassenen
Die Einhaltung der jeweiligen Norm wird mit einem Häckchen ausgewiesen.
unter Verwendung von Warendeklaration pflanzlichen Stoffen, Behältern/Anlagen der RAL-Gütesicherung unter Berücksichtigung
1) Stickstoff CaCl 2 -löslich (N) 2,36 2,36
tierischen Nebenprodukten
anderer Rechtsbestimmungen. Vor der Stickstoff organisch (N) 2,37 2,37
Kennzeichnung Entnahme ausreichend
Warendeklaration der RAL-Gütesicherung 1) durchmischen.
Eigenschaften und Inhaltsstoffe
Phosphat gesamt (P
gemäß Düngemittelverordnung
in der Frischmasse
2 O 5 ) 1,83 1,83
0,47 % N Gesamtstickstoff
Kaliumoxid gesamt (K
Kennzeichnung
Eigenschaften und Inhaltsstoffe
kg/t kg/
0,23 % N verfügbarer
gemäß Organischer Stickstoff
Hinweise zur Anwendung:
2 O) 4,61 4,61
Düngemittelverordnung NPK-Dünger 0,47-0,18-0,46 Hinweise zur Lagerung:
in der Frischmasse
Hinweise zur sachgerechten
mit Spurennährstoffen
Lagerung nur Anwendung in geeigneten siehe Magnesiumoxid Stickstoff ges.(MgO) gesamt (N) 0,81 0,81 4,73 4,7
0,18 % P
und zugelassenen kg/t kg/m³
2 O 5 Gesamtphosphat
Organischer NPK-Dünger 0,47-0,18-0,46 Hinweise zur Lagerung:
unter Verwendung von pflanzlichen
Anlage Stickstoff gesamt (N) 4,73 4,73
mit Spurennährstoffen
Lagerung Stoffen,
LW. Die Empfehlungen Behältern/Anlagen der unter amtlichen Berücksichtigung Schwefel gesamt Stickstoff (S) CaCl 2 -löslich 0,38 (N) 0,38 2,36 2,3
0,46 % K nur in geeigneten und zugelassenen
2 O Gesamtkaliumoxid
unter Verwendung von pflanzlichen Stoffen, Behältern/Anlagen unter Berücksichtigung
Stickstoff CaCl 2 -löslich (N) 2,36 2,36
tierischen Nebenprodukten Beratung sind vorrangig anderer Rechtsbestimmungen. zu berücksichtigen. Vor Basisch der wirksame Stickstoff Stoffe organisch (CaO) (N) 2,98 2,98 2,37 2,3
tierischen Nebenprodukten
anderer Rechtsbestimmungen. Vor der Stickstoff organisch (N) 2,37 2,37
0,0021 % Zn Gesamtzink
Entnahme ausreichend durchmischen. Phosphat gesamt (P
Entnahme ausreichend durchmischen. Phosphat gesamt (P 2 O 5 ) 1,83 1,83
2 O 5 ) 1,83 1,8
0,47 % N Gesamtstickstoff Anwendungsvorgaben:
pH-Wert 8,1
0,47 % N Gesamtstickstoff
Kaliumoxid gesamt (K
0,23 % N verfügbarer Stickstoff
Hinweise zur Anwendung:
2 O) 4,61 Kaliumoxid 4,61 gesamt (K
0,23 % N verfügbarer Stickstoff
Hinweise zur Anwendung:
2 O) 4,61 4,6
Nettomasse und ggfl. Volumen: siehe Bei Anwendung dieses Düngemittels sind die Salzgehalt
14 g/l
Hinweise zur sachgerechten Hinweise Anwendung zur sachgerechten siehe Magnesiumoxid Anwendung ges.(MgO) siehe 0,81 Magnesiumoxid 0,81 ges.(MgO) 0,81 0,8
Lieferschein 0,18 0,18 % P 2 % O 5 PGesamtphosphat
2 O 5 Gesamtphosphat
Sperrfristen der Düngeverordnung in den
Anlage LW. Die Empfehlungen der amtlichen Schwefel gesamt Organische (S) 0,38 Substanz 0,38
45,7 kg/t
0,46 % K 2 O Gesamtkaliumoxid Wintermonaten Anlage LW. Die Empfehlungen der amtlichen
Beratung sind vorrangig zu beachten. zu berücksichtigen. Kein
Schwefel gesamt (S) 0,38 0,3
Basisch wirksame Stoffe (CaO) 2,98 2,98
Inverkehrbringer: 0,46 % K
0,0021 % Zn Gesamtzink 2 O Gesamtkaliumoxid
Beratung sind vorrangig zu berücksichtigen. Humus-C
8 kg/t
Kopfdüngung im Gemüsebau. Anwendung im
Basisch wirksame Stoffe (CaO) 2,98 2,9
Anwendungsvorgaben:
pH-Wert 8,1
Mustermann GmbH 0,0021 % Zn Gesamtzink
Nettomasse und ggfl. Volumen: siehe Gemüsebau Bei Anwendung nur, dieses wenn Düngemittels der Zeitraum sind die zwischen
Salzgehalt
14 g/l
Muster Allee 1
Anwendungsvorgaben:
pH-Wert 8,1
Lieferschein
der Sperrfristen Anwendung der Düngeverordnung und der Ernte in den der Organische Substanz Rohdichte 45,7 kg/t
1000 kg/m³
04567 Musterstadt Nettomasse und ggfl. Volumen: Wintermonaten siehe zu beachten. Bei Anwendung Kein dieses Düngemittels sind die Salzgehalt
14 g/l
Inverkehrbringer:
Gemüsekulturen nicht weniger als 12 Humus-C Wochen Trockenmasse 8 kg/t
6,4 %
Lieferschein
Kopfdüngung im Gemüsebau. Sperrfristen Anwendung der Düngeverordnung im
___________________________________
in den
Mustermann GmbH
beträgt.
Organische Substanz
45,7 kg
Gemüsebau nur, wenn der Zeitraum zwischen
Muster Allee 1
Wintermonaten zu beachten.
der Anwendung und der Ernte der
Rohdichte Kein Stickstoff aus Wirtschaftsdünger
1000 kg/m³
04567 Inverkehrbringer:
Humus-C
8 kg
Musterstadt
Gemüsekulturen nicht Kopfdüngung weniger als 12 Wochen im Gemüsebau. Trockenmasse Anwendung tierischer imHerkunft
6,4 %
0,9 kg/tFM
Ausgangsstoffe: ___________________________________
Mustermann GmbH Sonstige beträgt. Angaben: Gemüsebau nur, wenn Stickstoff der Zeitraum aus Wirtschaftsdünger zwischen
Pflanzliche Stoffe aus Muster der Landwirtschaft
Allee 1
tierischer Herkunft
0,9 kg/tFM
Ausgangsstoffe:
Hygieneanforderungen Anwendung geprüft und
der Ernte der
Rohdichte
1000 kg
Sonstige Angaben:
(80%), Gülle. Pflanzliche 04567 Stoffe Musterstadt aus der Landwirtschaft eingehalten.
Hygieneanforderungen Gemüsekulturen geprüft und nicht weniger als 12 Wochen Trockenmasse 6,4 %
(80%), ___________________________________
Gülle.
Frei eingehalten. von keimfähigen beträgt. Samen und
Erzeugnis unterliegt Stickstoff aus der Wirtschaftsdünger
RAL-Gütesicherung
Frei von keimfähigen Samen und
Erzeugnis unterliegt der RAL-Gütesicherung
Nebenbestandteile: Nebenbestandteile:
austriebfähigen Pflanzenteilen Pflanzenteilen
NawaRo-Gärprodukt NawaRo-Gärprodukt (RAL-GZ 246). tierischer Das Herkunft (RAL-GZ 246). Das 0,9 kg
0,23 % N Ammoniumstickstoff
0,23 Ausgangsstoffe:
% N Ammoniumstickstoff
Sonstige Angaben: Zeugnis wurde elektronisch Zeugnis erstellt. wurde Es gilt elektronisch ohne erstellt. Es gilt ohne
0,08 Pflanzliche % MgO Gesamtmagnesiumoxid
Stoffe aus der Landwirtschaft
5,69 €/t Unterschrift.
0,08 % MgO Gesamtmagnesiumoxid
2) Hygieneanforderungen geprüft und
0,03 (80%), % S Schwefel Gülle.
Düngewert 5,69 €/t 5,69 €/m³
Unterschrift.
Humuswert 3) eingehalten.
1,35 €/t 1,35 €/m³
0,03 % S Schwefel 4,56 % Organische Substanz Humuswert 3) 1,35
Stickstoff aus Wirtschaftsdünger Frei
€/t
von keimfähigen
1,35 €/m³
Samen und
Erzeugnis unterliegt der RAL-Gütesicherung
4,56 % Organische Substanz Nebenbestandteile:
tierischer Herkunft austriebfähigen 0,9 kg/t FM Pflanzenteilen
NawaRo-Gärprodukt (RAL-GZ 246). Das
0,23 % N Ammoniumstickstoff Stickstoff aus Wirtschaftsdünger
Zeugnis wurde elektronisch erstellt. Es gilt o
0,08 % MgO Gesamtmagnesiumoxid tierischer Herkunft Düngewert 2) 0,9 kg/t 5,69 FM €/t 5,69 €/m³ Unterschrift.
0,03 % S Schwefel
Humuswert 3) 1,35 €/t 1,35 €/m³
4,56 % Organische Substanz
Köln, den 08.02.2018
Bundesgütegemeinschaft
1) bei der Abgabe des Erzeugnisses verbindliche Warendeklaration der RAL-Gütesicherung. 2) gemäß aktuellem Marktwert, ermittelt über äquivalente Kosten mineralischer Düngung nach
Landhandelspreisen (Okt.- Dez. 2017) ohne MwSt. (0,68 €/kg N im Anwendungsjahr (N-löslich zzgl. 5% von N-organisch); 0,63 €/kg P 2 O 5 ; 0,58 €/kg K 2 O; 0,06 Kompost €/kg CaO). 4) e.V. Der Wert von
Humus-C beträgt 0,17 €/kg Humus-C (Kalkuliert auf Basis eines Strohpreises von 72,50 Euro/t) . 5) Ausgewiesen auf Grundlage der DVGW-BGK-Information Träger vom 19.6.2013 der regelmäßigen Güteüberwachung gemäß §11
Abs. 3 BioAbfV.
Bundesgütegemeinschaft
Köln, den 08.02.2018 Kompost e.V.
Träger der regelmäßigen Güteüberwachung gemäß
1) bei der Abgabe des Erzeugnisses verbindliche Warendeklaration der RAL-Gütesicherung. 2) gemäß aktuellem Marktwert, ermittelt über äquivalente Kosten mineralischer Düngung nach
Abs. 3 BioAbfV.
Landhandelspreisen (Okt.- Dez. 2017) ohne MwSt. (0,68 €/kg N im Anwendungsjahr (N-löslich zzgl. 5% von N-organisch); 0,63 €/kg P 2 O 5 ; 0,58 €/kg K 2 O; 0,06 €/kg CaO). 4) Der Wert von
Humus-C beträgt 0,17 €/kg Humus-C (Kalkuliert auf Basis eines Strohpreises von 72,50 Euro/t) . 5) Ausgewiesen auf Grundlage der DVGW-BGK-Information Köln, den vom 08.02.2018
19.6.2013
29
1) bei der Abgabe des Erzeugnisses verbindliche Warendeklaration der RAL-Gütesicherung. 2) gemäß aktuellem Marktwert, ermittelt über äquivalente Kosten mineralischer Düngung nach
Landhandelspreisen (Okt.- Dez. 2017) ohne MwSt. (0,68 €/kg N im Anwendungsjahr (N-löslich zzgl. 5% von N-organisch); 0,63 €/kg P 2 O 5 ; 0,58 €/kg K 2 O; 0,06 €/kg CaO). 4) Der Wert von
Humus-C beträgt 0,17 €/kg Humus-C (Kalkuliert auf Basis eines Strohpreises von 72,50 Euro/t) . 5) Ausgewiesen auf Grundlage der DVGW-BGK-Information vom 19.6.2013
Gütesicherung
Die RAL-Gütesicherung ist ein kontinuierliches und
jederzeit nachvollziehbares Überwachungssystem zur
Kontrolle der hinterlegten Prüf- und Qualitätskriterien.
In der Gütesicherung können neben Komposten sowohl
flüssige als auch feste Gärprodukte unterschiedlicher
Aufbereitung zertifiziert werden. Dabei werden zwei Arten
von Gärprodukten unterschieden:
1. Gärprodukte, die auch aus Bioabfällen und tierischen
Nebenprodukten bestehen;
2. Gärprodukte, die ausschließlich aus Energiepflanzen
und Wirtschaftsdüngern (NawaRo-Gärprodukte)
hergestellt wurden.
Gütezeichen für Kompost, Gärprodukt und
NawaRo-Gärprodukt
Die Mitglieder der BGK-Gütesicherung werden des Weiteren
auch von angeschlossenen Gütesicherungen wie
der GüteGemeinschaft Gärprodukte e.V. (GGG) durch
folgende Maßnahmen unterstützt:
ff
ff
ff
ff
ff
Ausweisung der hohen Qualität der erzeugten
Gärprodukte durch das RAL-Gütezeichen
Bereitstellung von düngerechtlichen Kennzeichnungen
für die Abgabe der Endprodukte
Hinwiese zur fachgerechten und rechtssicheren
Anwendung der Gärprodukte unter Berücksichtigung
der dünge- und veterinär- bzw. abfallrechtlichen
Vorgaben
Eignungsprüfung für die Anwendung der Gärprodukte
in sensiblen Bereichen: z. B. QS-Anbausysteme
der Landwirtschaft oder des Ökolandbaus
Unterstützung bei der Vermarktung aufbereiteter
Produkte durch Ausweisung der Eigenschaften im
Prüfzeugnis
ff
Beratung der Mitgliedsunternehmen hinsichtlich
zulässiger Einsatzstoffe für die Biogasanlage
Ablauf der Gütesicherung
Betreiber Biogasanlage
Antrag auf Mitgliedschaft
Fachliche und organisatorische Betreuung
durch GüteGemeinschaft Gärprodukte e.V.
Kontaktaufnahme bei Antragstellung
Datenerfassung durch die Bundesgütegemeinschaft
Kompost e.V.
Regelmäßige Besuche der Biogasanlage
Anerkennungsverfahren zum Nachweis
der Einhaltung der Qualitätsvogaben
Bewertung durch den Bundesgüteausschuss
Erhalt des Gütezeichens
30
Betrachtung der Wirtschaftlichkeit
10 Betrachtung der Wirtschaftlichkeit
Inzwischen haben zahlreiche Verfahren zur Aufbereitung von Gärprodukten die Marktreife
erreicht und stellen keine große technische Herausforderung mehr dar. Die entscheidende
Frage für die Anlagenbetreiber ist aber: Lohnt sich der Bau einer Aufbereitungsanlage?
Häufig werden in diesem Zusammenhang für
die verschiedenen Aufbereitungsverfahren die
Aufbereitungskosten pro Kubikmeter Rohgärprodukt
diskutiert. Diese Betrachtung greift
aber zu kurz. So ist es z. B. entscheidend, welche
Menge Gärprodukt nach dem jeweiligen
Aufbereitungsprozess übrig bleibt und wie
weit dieses Produkt zu welchen Kosten transportiert
und gegebenenfalls noch ausgebracht
werden muss. Für den Anlagenbetreiber ist es
also wichtig, die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses
vom Ausgang der Biogasanlage
(Gärstrecke) bis zur Pflanze zu kennen (siehe
Abbildung: „Schritte der Gärproduktaufbereitung
und -verwertung“). Nur so kann er eine
solide Entscheidung treffen.
Ein zweites Problem bei der isolierten Diskussion
von verfahrensspezifischen Aufbereitungskosten
ist, dass Spezifika der
Anlage, wie z. B. ihre Größe und Wärmeverfügbarkeit,
und Besonderheiten ihres
Umfeldes, beispielsweise die erzielbaren
Erlöse für verschiedene Gärprodukte, unberücksichtigt
bleiben. Hier gibt es große
Unterschiede, die dazu führen, dass für die
eine Biogasanlage die Verdampfung das
wirtschaftlichste Verfahren ist, während für
eine andere das Membranverfahren zum
besten Ergebnis führt. Deshalb ist eine differenzierte
Betrachtung geboten.
Im Rahmen des bereits in Kapitel 8: „Vermarktungsstrategien”
vorgestellten Projektes
GÄRWERT hat die HfWU Nürtingen-
Geislingen in Zusammenarbeit mit dem
KTBL und der TU Berlin die Wirtschaftlichkeit
von sechs verschiedenen Aufbereitungsverfahren
für bis zu zwölf verschiedene
Anlagentypen pro Verfahren untersucht.
Die Grundlage bildeten dabei Angebote
verschiedener Hersteller, ergänzt um Messwerte
der TU Berlin aus Praxisanlagen sowie
um Verfahrenskosten für die Transport- und
Ausbringlogistik aus der KTBL-Datenbank.
Folgende Aufbereitungsverfahren wurden
berücksichtigt:
ff
ff
ff
ff
ff
ff
Schritte der Gärproduktaufbereitung und -verwertung
Fokus der meisten
Wirtschaftlichkeitsrechnungen
Anlagengröße
Wärmeverfügbarkeit
Separation (Schneckenpresse)
Bandtrockner
Solarunterstützte Trocknung
Strippung
Vakuumverdampfung
Membranverfahren
Nährstoffversorgung
in der Region
Marktumfeld
für Gärprodukte
Aufbereitung Lagerung Transport
Ausbringung /
Verkauf
Fokus Anlagenbetreiber
Für die Typenbildung wurden die drei dargestellten
Differenzierungskriterien von
Biogasanlagen beziehungsweise von deren
Umfeld zugrunde gelegt: die Größe, die Wärmeverfügbarkeit
und die möglichen Erlöse
bzw. Kosten der Abgabe von Gärprodukten.
In allen Fällen wurde angenommen, dass
50 % des im Rohgärprodukt enthaltenen
Phosphors aus der Region verbracht werden
muss. Die zugrunde gelegte Transportentfernung
beträgt 300 km. Die dargestellten
Ergebnisse gelten daher nur für größere
Regionen mit einem hohen Nährstoffüberschuss,
vergleichbar mit den Tierhaltungsregionen
Nordwestdeutschlands. Auf dieser
Basis wurde eine dynamische Investitionsrechnung
für die verschiedenen Verfahren
unter den Bedingungen der verschiedenen
Typen vorgenommen und dabei wurden folgende
Annahmen zugrunde gelegt:
Volllaststunden
Abschreibungszeitraum
8.000 h
15 Jahre
Auslastung im 1. Jahr 50 %
EEG 2009
Inbetriebnahme der BGA 2011
Fremdfinanzierungsanteil
Zinssatz Fremdkapital 3 %
Zinssatz Eigenkapital 10 %
Transportentfernung für
Transport Gärprodukte
80 % der
Investitionssumme
300 km
Der sogenannte Kapitalwert ist das Ergebnis
der Investitionsrechnung. Er ist die
Summe aller Ein- und Auszahlungen über
die gesamten 15 Betrachtungsjahre. Dabei
werden spätere Ein- und Auszahlungen entsprechend
dem Jahr, in dem sie anfallen,
abgezinst. Der Kapitalwert drückt also aus,
was die Investition in eine bestimmte Gärproduktaufbereitungsanlage
heute wert ist.
Liegt der Kapitalwert über null, lohnt sich
die Investition, liegt er unter null, lohnt sie
sich nicht. Das Referenzszenario, mit dem
die Investition verglichen wird, ist dabei
immer eine Verwertung ohne Aufbereitung,
das heißt, der Transport einer entsprechenden
Menge Rohgärprodukt, um die Phosphorentfrachtung
zu erreichen.
Die Ergebnisse der Investitionsrechnungen
werden in den Tabellen für die 500-kW-Anlage
und für die 2-MW-Anlage gezeigt. Die
Tabelle für die 500-kW-Anlage verdeutlicht
den starken Einfluss der Wärmekosten. Für
Biogasanlagentypen mit Wärmekosten von
2,6 Cent (ct) (Szenario W-), die z. B. schon
heute ihre Wärme an Externe verkaufen,
lohnt sich nur die Separation aufgrund ihrer
sehr geringen Investitionsbeträge. Für
31
Betrachtung der Wirtschaftlichkeit
Differenzierungskriterien und Ausprägungen
Biogasanlagentypen, die zudem über ungenutzte
Wärmekapazität verfügen und bei der
Wärmenutzung zur Gärproduktaufbereitung
vom KWK-Bonus profitieren (Szenario W+),
sind dagegen alle Verfahren wirtschaftlich
sinnvoll.
Die Erlöse bzw. Kosten der Abgabe wirken
sehr unterschiedlich bei den verschiedenen
Technologien, wobei die Transportkosten immer
vom Biogasanlagenbetreiber getragen
werden. Übernimmt der Abnehmer Lager
und Ausbringung und zahlt für Nährstoffe
(Szenario E+), erzeugt die Investition in eine
Schneckenpresse einen positiven Kapitalwert.
Findet jedoch keine Übernahme der
Kosten statt (Szenario E-), wird der Kapitalwert
negativ. Dies liegt daran, dass der Separator
das Gesamtvolumen nicht reduziert,
Kostensteigerungen bei der Abgabe also voll
zur Geltung kommen. Beim Bandtrockner,
der solarunterstützten Trocknung und der
Differenzierung nach
Anlagentypen
Erlöse / Kosten
Größe
Wärmeverfügbarkeit
für Abgabe Gärprodukte
Wärme wird bereits vollständig
genutzt: Wärmekosten von
500 kW el
2,6 ct, kein zusätzlicher
KWK-Bonus (Szenario W-)
Wärme wird noch nicht vollständig
genutzt: Keine Wärmekosten,
KWK-Bonus von 2,94 ct.
2 MW el
(Szenario W+)
Auswirkungen der Änderung von Annahmen
Vakuumverdampfung auf der anderen Seite
wird das Ergebnis umso positiver, je höher
die Abgabekosten sind. Der Grund hierfür:
Diese Verfahren reduzieren das abzugebende
Volumen z. T. ganz erheblich, deshalb vergrößert
sich der Vorteil, je höher die Kosten je
Volumeneinheit abzugebender Gärprodukte
ausfallen.
Für ein und denselben Typ weisen die verschiedenen
Aufbereitungsverfahren aber
durchaus erhebliche Differenzen in der
Wirtschaftlichkeit auf. So ist der Kapitalwert
für den Typ 500 W+; E+ beim Kauf eines
Bandtrockners mit rund 220.000 € etwa
190.000 € höher als bei der Separation. Investiert
der Anlagenbetreiber dieses Typs in
eine Vakuumverdampfung, steigt der Kapitalwert
nochmals um rund 60.000 €.
Für die 2-MW-Anlagen ist das Bild ähnlich,
wobei hier die Unterschiede aufgrund der
Abnehmer übernimmt Lager und
Ausbringung, Betreiber erhält
Vergütung für Nährstoffe
N und P (Szenario E+)
Sämtliche Kosten beim
Betreiber (Szenario E-)
höheren Investitionssummen
noch deutlicher sind.
Es lohnt sich bei den Anlagen
mit heutiger vollständiger
Wärmenutzung nur
das Membranverfahren –
und auch nur, wenn sämtliche
Kosten für Lager,
Transport und Ausbringung
beim Biogasanlagenbetreiber
liegen
(Szenario E-). Denn beim
Membranverfahren wird
das Volumen im Vergleich
zum Rohgärprodukt besonders
stark reduziert
und somit ist die Ersparnis
bei Lager, Transport und
Ausbringung besonders
hoch. Bei den Anlagentypen
ohne vollständige bestehende
Wärmenutzung (Szenario W+) sind
hingegen Bandtrockner, solarunterstützte
Trocknung und Vakuumverdampfung unter
den getroffenen Annahmen immer lohnend.
Die Strippung dagegen bleibt hier immer ein
Zuschussgeschäft, weil es auf die Stickstoffabtrennung
abzielt, die im angenommenen
Phosphor-Entfrachtungsszenario nicht zum
Tragen kommt. Das Membranverfahren ist
erneut nur dann lohnend, wenn der Anlagenbetreiber
dadurch hohe Kosten für Lager,
Transport und Ausbringung sparen kann (siehe
Tabellen).
Die beschriebenen Ergebnisse hängen natürlich
stark von den Annahmen ab. Deshalb
sind Sensitivitätsbetrachtungen notwendig,
um festzustellen, wie eine Änderung bestimmter
Annahmen die Ergebnisse beeinflusst
(siehe Abbildung: „Auswirkungen der
Änderung von Annahmen“). Im Folgenden
soll daher kurz aufgezeigt werden, welche
Auswirkungen Variationen
bestimmter Annahmen
haben.
Geringere Transportdistanz
und / oder geringere Kosten
pro Transportkilometer
Geringere geforderte Eigenkapitalrendite
und / oder geringere
Fremdkapitalkosten
Wirkung Volumenreduktion
durch Aufbereitung auf
Gesamtkosten geringer
Wirkung der Anfangsinvestition
auf die Gesamtkosten geringer
Volumenreduzierende Verfahren
(z. B. Trocknung, Vakuumverdampfung,
Membranverfahren)
verlieren an Attraktivität
Kapitalintensive Verfahren
(hohe Investition) werden
attraktiver
Wenn beim Typ 500 kW;
W+; E- nur ein Sommerbetrieb
möglich ist, weil
im Winter die Wärme
vollständig benötigt wird
und damit die Volllaststunden
von 8.000 auf
4.000 Stunden sinken,
schlägt der Kapitalwert
bei den Trocknungsver-
32
Betrachtung der Wirtschaftlichkeit
Kapitalwerte der Aufbereitungsverfahren unter variierenden Bedingungen für eine
500 kW BGA bei einer P-Entfrachtung und 300 km Transportentfernung
Wärmekosten -2,6 ct -2,6 ct 2,94 ct 2,94 ct
Erlöse + - + -
Typ 500 kW; W-; E+ 500 kW; W-; E- 500 kW; W+; E+ 500 kW; W+; E-
Rohgärprodukt
(ohne Aufbereitung)
Separation
(Schneckenpresse)
Bandtrockner
(mit Schneckenpresse)
Solarunterstützte Trocknung
(mit Schneckenpresse)
Strippung
(mit Schneckenpresse)
Vakuumverdampfung
(mit Schneckenpresse)
Membranverfahren (mit
Schneckenpresse und Dekanter)
Referenzszenario
Für die Größenklasse 500 kW nicht betrachtet
Für die Größenklasse 500 kW nicht betrachtet
Kapitalwerte der Aufbereitungsverfahren unter variierenden Bedingungen für eine
2 MW BGA bei einer P-Entfrachtung und 300 km Transportentfernung
Wärmekosten (ja=- / nein=+) -2,6 ct -2,6 ct 2,94 ct 2,94 ct
Erlöse + - + -
Typ 2 MW; W-; E+ 2 MW; W-; E- 2 MW; W+; E+ 2 MW; W+; E-
Eine besonders starke Auswirkung auf die
Wirtschaftlichkeit hat das Entfrachtungsziel.
Bislang wurde von einer Entfrachtung
von 50 % des im Rohgärprodukt enthaltenen
Phosphors ausgegangen. Sollen stattdessen
50 % des Stickstoffs entfrachtet
werden, so wird die Strippung attraktiv.
Während sie im Phosphor-Entfrachtungsszenario
noch mit -1,3 Mio. € hoch defizitär
war (in der Variante 2 MW; W+; E-), führt
sie im Stickstoff-Entfrachtungsszenario zu
einem positiven Kapitalwert von 1 Million
Euro.
Fazit:
Es ist deutlich geworden, wie stark sich
die Kapitalwerte für dieselbe Technik
unterscheiden, je nachdem welcher Biogasanlagentyp
(Größe, Wärmenutzung,
Gärprodukterlöse) zugrunde gelegt wird.
Festzuhalten ist außerdem, dass bei der
zugrunde gelegten Transportentfernung von
300 km unter Berücksichtigung der Wärmekosten
für die 500-kW-Anlagen nur die
Separation wirtschaftlich ist. Ohne Wärmekosten
und mit KWK-Bonus sind dagegen
alle der für diese Anlagengröße betrachteten
Verfahren wirtschaftlich.
Rohgärprodukt
(ohne Aufbereitung)
Separation
(Schneckenpresse)
Bandtrockner
(mit Presschnecke)
Solarunterstützte Trocknung
(mit Schneckenpresse)
Strippung
(mit Schneckenpresse)
Vakuumverdampfung
(mit Schneckenpresse)
Membranverfahren (mit
Schneckenpresse und Dekanter)
Referenzszenario
Für die Größenklasse 2 MW nicht betrachtet
Für die 2-MW-Anlage ist das Bild komplexer.
Hier stehen zusätzlich die Strippung sowie
das Membranverfahren zur Verfügung.
Letzteres ist mit und ohne Wärmekosten im
Vergleich zur Ausbringung unbehandelten
Gärproduktes wirtschaftlich, wenn Lager-,
Transport- und Ausbringungskosten vom
Anlagenbetreiber zu tragen sind. Für eine
Phosphorentfrachtung ist die Strippung nie
positiv. Trocknungs- und Verdampfungsverfahren
erreichen auch bei dieser Anlagengröße
die Wirtschaftlichkeitsschwelle nur
unter der Voraussetzung, dass der KWK-
Bonus generiert werden kann.
Kapitalwert negativ Positiver Kapitalwert < 50.000 € Positiver Kapitalwert > 50.000 €
W-: Vollständige Wärmenutzung W+: Erhalt KWK-Bonus E+: Nährstoffvergütung E-: Alle Kosten beim Betreiber
fahren ins Negative um, die Investition wird
also unwirtschaftlich. Auch der angenommene
Eigenkapitalzinssatz hat starke Auswirkungen.
Ist der Anspruch des Anlagenbetreibers
nicht, 10 % Eigenkapitalrendite
zu erzielen, sondern genügen ihm 5 %, so
steigt beim Typ 500 kW; W+; E- der Kapitalwert
z. B. bei der solarunterstützten Trocknung
von etwa 320.000 € auf 425.000 €.
Wird z. B. beim Typ 2 MW; W+; E+ die angenommene
Transportdistanz von 300 km
auf 150 km verringert, so verschlechtert
sich der Kapitalwert der Trocknungsverfahren
deutlich um mehrere hunderttausend
Euro. Der Grund: Die aus der Volumenreduktion
bei der Aufbereitung mit diesem
Verfahren resultierende Einsparung von
Transportkosten fällt durch die geringere
Entfernung niedriger aus.
Generell hängen die Ergebnisse stark von
den Annahmen ab. Die Betrachtung galt
immer für eine weite Transportentfernung
von 300 km und eine Abgabe in die Landwirtschaft.
Bei einer Vermarktung an Privatgärtner
– beispielsweise über Gartenmärkte
– können dagegen eventuell wesentlich
höhere Erlöse erzielt und somit auch bei
anfallenden Wärmekosten bestimmte Verfahren
wirtschaftlich attraktiv werden. Kürzere
Transportentfernungen zur Verwertung
der Nährstoffe reduzieren die gegenüber der
Verwertung von unbehandeltem Gärprodukt
eingesparten Transportkosten und machen
die Verfahren weniger wirtschaftlich.
33
Referenzanlagen
34
Referenzanlagen
Agro Energie Hohenlohe
Vorgestellte Technik: Vollaufbereitung,
Rückgewinnung von Phosphat und ASL
Hersteller der vorgestellten Technik:
Geltz Umwelttechnologie GmbH
Inbetriebnahmejahr: 2001
Installierte Leistung:
1.250 kW el
Deutschland
Menge der anfallenden
Gärprodukte: 25.000 t/a
Biogasanlage der Agro Energie Hohenlohe
Die Biogasanlage der Agro-Energie Hohenlohe ist bestrebt, die Verwendung
von NaWaRo so weit als möglich zu substituieren. Als
Substrate werden vorwiegend Güllen, Grasschnitt, Lebensmittelreste
und andere Reststoffe verwendet.
An der Biogasanlage wird eine Demoanlage einer Gärprodukt-Vollaufbereitung
mit einem Durchsatz von 1 m³ Gärprodukt/h betrieben.
Die Anlage gewinnt Phosphorsalze durch einen Fällungsprozess,
Stickstoff als ASL durch Strippung, nährstoffarme Bodenverbesserer
durch Filtration und gesäubertes Restwasser separat zurück.
Durch diesen Prozess entfällt die Lagerproblematik des Gärprodukts.
Bau und Inbetriebnahme einer prinzipgleichen Vollaufbereitungsanlage
mit einem Durchsatz von 10 m³/h sind bis Ende 2018
geplant. Dieser Durchsatz reicht, um das komplette Gärprodukt
der Biogasanlage aufzuarbeiten. Die rückgewonnenen Rohstoffe
sollen über Großhandel, Genossenschaften, die chemische Industrie
und lokale Abnehmer vertrieben werden. Außerdem wird an
der Biogasanlage die Feststofffraktion des Gärprodukts abgetrennt
und getrocknet, um Dünger herzustellen. Durch Mischung des abgetrennten
Gärprodukts mit Phosphatsalzen und Ammoniumsulfat
aus der Vollaufbereitung können künftig Dünger mit gezielt definierter
Nährstoffzusammensetzung hergestellt werden.
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
Phosphatsalz
120
100
100
80
60
50
40
20
50%
0 0
P 2
O 5
K 2
O
TM
Trockenmassegehalt [%]
Anlagenbetreiber
Agro Energie Hohenlohe
Bachstraße 48
74635 Kupferzell
Deutschland
Kontakt: Thomas Karle
Telefon: +49 7944 950102
E-Mail: info@nadu-naturduenger.de
Internet: www.nadu-naturduenger.de
Erzeugte Produkte: Granulate / Pellets, Nährstoffarmes Wasser,
Ammoniumsulfatlösung (ASL), Ammoniumphosphate
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel,
weitere Aufarbeitung durch chemische Industrie und Düngemittelhersteller,
Schleppschlauch, Behandlung in der Kläranlage
Vermarktungskonzepte: Einzelhandel (z. B. Baumärkte,
Gartencenter), chemische Industrie, Düngemittelhersteller
35
Referenzanlagen
AVR Sinsheim
Vorgestellte Technik: Pfropfenstromfermenter,
Gärproduktkonditionierer, Tunnelrotte
Hersteller der vorgestellten Technik:
Thöni Industriebetriebe GmbH,
Eggersmann Gruppe GmbH & Co. KG
Inbetriebnahmejahr:
2019
Installierte Leistung:
bis zu 1.100 Nm 3 /h
Deutschland
Biogasanlage Sinsheim – Teilstromvergärung für einen presswasserfreien
Anlagenbetrieb – Copyright AVR BioTerra
Menge der anfallenden Gärprodukte:
15.000 t/a
Biogasanlage Sinsheim:
Input: mind. 65.000 t / a Bioabfall und Grünschnitt –
mit steigerungsfähiger Bioabfallverwertung
Bioabfallaufbereitung: Eggersmann Bioabfallaufbereitung
Vergärungsverfahren: Thöni Pfropfenstromfermenter im
Teilstrom 2 x 2.250 m 3
Gärproduktkonditionierung: Eggersmann Gärrestkonditionierer
Kompostierung: Eggersmann Rottetunnel
Biogasverwertung: Friedrich Vorwerk Biogasaufbereitung /
Membranverfahren
Die Biogasanlage in Sinsheim wird sich durch ein hocheffizientes
Wärmenutzungskonzept der Wärme aus dem angrenzenden
BMHKW auszeichnen. Die Wärme wird zum einen für die thermophile
Betriebsführung des Pfropfenstromfermenters genutzt,
zum anderen wird die Wärme einem Gärrestkonditionierer und den
Rottetunneln zugeführt, welche dafür sorgen, flüssiges Gärprodukt
zu vermeiden, d. h. Wasser auszutragen, sowie den notwendigen
Feuchtegehalt des festen Gärproduktes einzustellen, um eine effiziente
Kompostfeinaufbereitung zu gewährleisten.
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
200
150
100
50
0
N ges.
Frischkompost
65 %
NH 4
P 2
O 5
K 2
O Org.-C TM
100
50
0
Trockenmassegehalt [%]
Anlagenbetreiber
AVR BioTerra GmbH & Co. KG
Dietmar-Hopp-Strasse 8
74889 Sinsheim
Deutschland
E-Mail: info@avr-bioterra.de
Internet: www.avr-bioterra.de
Erzeugte Produkte: Kompost, Ammoniumsulfatlösung (ASL)
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel
Vermarktungskonzepte: Erdenwerke, Garten- und
Landschaftsbau
36
Referenzanlagen
3 B Energie
Vorgestellte Technik: Stickstoff- und
Phosphatrückgewinnung an einer
praktischen Biogasanlage
Hersteller der vorgestellten Technik:
Byosis Group BV
Inbetriebnahmejahr:
1998 – 2011
Deutschland
Installierte Leistung:
2.000 kW el
Ammoniumstrippanlage
Menge der anfallenden Gärprodukte:
40.000 t /a
Das Strippsystem nimmt Gärprodukt auf, das mit Restwärme (u. a.
aus einem Hochlasttrockner) erhitzt wird. Mit reiner Wärme kann
bis zu 75 % des Ammoniakgehalts zu einem hochwertigen, pHneutralen
ASL-Dünger aus dem Gärprodukt gestrippt werden. Der
ASL-Dünger erfüllt die Anforderungen der DüMV. Der Wärmeverbrauch
ist im (fast) geschlossenen Kreislauf sehr gering. Das Abgasvolumen
ist daher auch sehr gering und nahezu frei von Ammoniak.
Wärme wird nach dem Strippen sogar rekuperiert. Es ist auch
möglich, statt Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat herzustellen.
Die Anlage wurde mit einem Prozessschritt zur Entfernung von
Phosphat (mit Kalk als Flockungsmittel) erweitert. Der Einsatz von
Kalk hat zwei Ziele. Kalk erhöht zum einen den pH-Wert, was zu einer
noch höheren Strippeffizienz führt (bis über 90 % ist möglich).
Zum anderen verbindet sich Kalk mit dem restlichen Phosphat zu
Calciumphosphat, was nach Flockenbildung mit einem Dekanter
separiert werden kann. Die dicke Fraktion enthält einen großen
Anteil an Calciumphosphat. Dies wird im nachfolgenden Schritt
getrocknet und pelletiert. Die restliche dünne Fraktion der Gärprodukte
enthält eine kleine Menge Stickstoff und Phosphat, aber
immer noch viel Kalium und kann über die landwirtschaftlichen
Flächen ausgebracht werden.
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
120
100
80
60
40
Ammoniumsulfat
20
40%
0 0
N ges.
NH 4
S
TM
100
50
Trockenmassegehalt [%]
Anlagenbetreiber
3 B Energie
Zum Golfplatz 3
48455 Bad Bentheim
Deutschland
Kontakt: Gertjan Buffinga
Telefon: +31 85 1302 382
E-Mail: info@byosis.com
Internet: www.byosis.com
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, feste Gärprodukte
(hoher Calciumphosphat-Gehalt), Granulate / Pellets, ASL
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel
Vermarktungskonzepte: Garten- und Landschaftsbau,
Direktvermarktung
37
Referenzanlagen
BENC – Bio Energie Centrum KG
Vorgestellte Technik: Gärprodukte-Eindickung /
Vakuumverdampfung
Hersteller: Vapoferm AG
Inbetriebnahmejahr:
1992 / 2017
Installierte Leistung:
600 kW el
Deutschland
Verdampferanlage Standort Mertingen
Die Biogas-Anlage verarbeitet Bioabfälle zu Strom und Wärme. Die anfallende
Wärme wird teilweise für die Fermentererwärmung genutzt.
Die restliche Wärme wird im Vaperform System so umgesetzt, dass
die eingeführten und separierten Gärprodukte zu einem hochwirksamen
Düngerkonzentrat – das fast geruchslos ist – und reinem
Wasserdestillat getrennt werden. Die Anlage belässt die Nährstoffe
an dem Ort, an dem diese ohne weitere Behandlung verwendet
werden können.
weise, die eine lange Standzeit erwarten lässt. In einer weiteren
Trocknungsstufe kann mit dem Konzentrattrockner von Vapoferm
das anfallende Konzentrat komplett getrocknet werden.
Das Wasser in dieser Anlage wird vollständig im weiteren Biogasprozess
verwendet.
Konzentratdünger flüssig
Dabei wird eine innovative Vorbehandlung eingesetzt, bei der der
flüchtige Ammoniak in der flüssigen Fraktion vollständig gebunden
wird. Somit entweicht in der nachfolgenden Vakuumverdampfung
kein wertvoller Stickstoff. Im Ergebnis stehen zwei wertvolle Endprodukte:
Wasser und Volldünger. Beides kann in nachfolgenden
Anwendungen weiter verwendet werden. Die Anlage läuft 24/7
weitestgehend wartungsfrei und besticht durch ihre robuste Bau-
Anlagenbetreiber
BENC – Bio Energie Centrum KG
Zur Königsmühle 4
86690 Mertingen
Deutschland
Kontakt: Peter Rehm
Telefon: +49 151 11 55 2883
Fax: +41 55 5880-064
E-Mail: rehm@vapoferm.ch
Internet: www.vapoferm.ch
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
25
20
15
10
5
0
N ges.
25 %
NH 4
P 2
O 5
S K 2
O TM
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, einleitfähiges
Wasser, konzentrierte Nährstofflösungen
25
20
15
10
5
0
Trockenmassegehalt [%]
38
Referenzanlagen
Bioenergie Schuby GmbH
Vorgestellte Technik: Monovergärung,
Zuckerrübe mit Abwasseraufbereitung
Hersteller der vorgestellten Biogasanlage:
Niersberger Wohn- und Anlagenbau
GmbH & Co. KG
Inbetriebnahmejahr:
2010 / 2016
Deutschland
Gasaufbereitungskapazität:
1.850 Nm³/h Biogas
1.070 Nm³/h Biomethan
Die Biomethanaufbereitungsanlage am Standort der Bioenergie Schuby GmbH
Menge der anfallenden Gärprodukte: 80.300 t /a
Die Biomethananlage Schuby verarbeitet 100.000 t Zuckerrüben
als Monovergärung. Diese wurde nach Insolvenz durch den neuen
Betreiber umfangreich umgebaut und ging erneut Ende 2016 in
Betrieb.
Die Rüben werden in der Rübenaufbereitung entsteint, gewaschen,
gemust und in Lagertanks gepumpt. Die Silage wird in der Fermentation
vergoren. Das erzeugte Rohgas wird über eine Druckwasserwäsche
aufbereitet und als Biomethan (ca. 1.070 Nm 3 /h)
eingespeist. Dabei fallen täglich 220 m 3 Gärprodukte an. Eine dauerhafte
landwirtschaftliche Verwertung kam aufgrund der Menge,
vorausschauend auf die DüV 2017 nicht in Frage. Daher wurde
eine Abwasseranlage in neuartiger Verfahrensführung für die Gärproduktaufbereitung
konzipiert, gebaut und in Betrieb genommen.
Die Schlüsselkomponenten bilden eine Dekanterzentrifuge zur
Entwässerung der Gärprodukte und das Belebtschlammverfahren
zur Entfernung der übrigen gelösten Kohlenstoffverbindungen und
Nährstoffe (N, P). Das entwässerte feste Gärprodukt (30 % TS) wird
der Landwirtschaft oder einer weiteren Veredlung zugeführt. Das
flüssige Gärprodukt wird als Abwasser unter Beachtung der Genehmigungsauflagen
(ca. 80.300 m 3 /a) direkt in die Vorflut eingeleitet.
Der Betrieb der Gärproduktaufbereitung muss zu jeder Zeit gewährleistet
sein und stellt einen wesentlichen ökologischen und wirtschaftlichen
Aspekt beim Betrieb der Biomethananlage dar. Durch dieses
innovative, in sich geschlossene Konzept einer Biomethan anlage wird
die Einhaltung der Auflagen gem. der DüV 2017 (Flächenknappheit)
und die damit verbundene erhebliche Reduzierung der Nitratfrachten
im Grundwasser erreicht. Weiterhin werden die Transportkosten und
damit verbundene Emissionen deutlich reduziert.
Anlagenbetreiber
Bioenergie Schuby GmbH
Weideweg 14a
24850 Schuby
Deutschland
Kontakt: Rainer Schneiderbanger
Telefon: +49 9131 9899-0
Fax: +49 9131 9899-200
E-Mail: info@niersberger.de
Internet: www.niersberger.de
Erzeugte Produkte: Feste Gärprodukte, einleitfähiges Wasser,
Direkteinleitung aufbereiteter flüssiger Gärprodukte in die Vorflut
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel,
feste Gärprodukte als Dünger
Vermarktungskonzepte: Erdenwerke, Landwirtschaft,
Garten- und Landschaftsbau
39
Referenzanlagen
BN Nordhümmlinger Biogas GmbH & Co. KG
Vorgestellte Technik:
Schleppschlauchgestänge SwingUp
Hersteller der vorgestellten Technik:
Vogelsang GmbH & Co. KG
Hersteller der Biogasanlage:
Biogas Weser Ems
Deutschland
Inbetriebnahmejahr: 2005
Installierte Leistung: 1.950 kW el
Die BN Nordhümmlinger Biogas GmbH & Co. KG legt großen Wert auf eine effiziente
Ausbringung der Gärprodukte – das geschieht mit einem Schleppschlauchgestänge,
einem StripTill Gerät und der direkten Einarbeitung
Menge der anfallenden Gärprodukte:
20.000 t/a
Die BN Nordhümmling GmbH wird gemeinsam von vier Gesellschaftern
in Börger betrieben. Sie versorgt zwei Satelliten-BHKWs,
die das Beheizen einer Behindertenwerkstätte, einer Schule, einer
Turnhalle, eines Kindergartens und eines Schwimmbads in
Börger sicherstellen. Dadurch erfährt die Biogasanlage eine hohe
Akzeptanz in der Gemeinde. Die Fütterung der Biogasanlage sowie
die Verwertung ihrer Endprodukte erfolgt ohne Export und im
Umkreis von rund 10 Kilometern. Dabei legen die Anlagenbetreiber
besonderen Wert auf eine effiziente Nutzung der Gärprodukte.
Sie setzen dafür u. a. das Schleppschlauchgestänge SwingUp von
Vogelsang mit einer Arbeitsbreite von 15 Metern, den Vogelsang
XTill als Strip Till Gerät und eine Kurzscheibenegge von Pöttinger
mit dem Aufrüstset SynCult von Vogelsang ein. Die verschiedenen
Techniken ermöglichen eine optimale Gülleausbringung und -einarbeitung
bei unterschiedlichen Anforderungen und Pflanzen: Das
Schleppschlauchgestänge SwingUp kommt vor allem im Getreide
zum Einsatz. Die Endschläuche teilen den Pflanzenbestand und legen
die Gülle bodennah und emissionsarm direkt unter der Pflanze
ab. So werden die Nährstoffe präzise dort platziert, wo die Pflanze
Anlagenbetreiber
BN Nordhümmlinger Biogas GmbH & Co. KG
Tannenweg 1
26904 Börger
Deutschland
Kontakt: Wilfried Sievers
Telefon: +49 5953 926841
Fax: +49 5953 925126
E-Mail: wilfriedsievers@gmx.de
sie benötigt. Das Strip Till Gerät XTill ermöglicht mehrere Arbeitsgänge
in einem: Pflügen, Grubbern, Saatbettbereitung und Gülleeinarbeitung
werden in einem Schritt erledigt. Die streifenförmige
Bodenbearbeitung nutzen die Betreiber vor der Maissaat. Für die
direkte Einarbeitung der Gülle in den Getreide- und Maisbestand
verwendet die BN Nordhümmling eine Kurzscheibenegge in Kombination
mit dem SynCult von Vogelsang. Das Aufrüstset ermöglicht
eine effiziente Nutzung der Nährstoffe.
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
60
50
40
30
20
10
0
Das auszubringende Gärprodukt
N ges.
NH 4
P 2
O 5
S K 2
O Org.-C
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, getrocknete
Gärprodukte
Anwendung der Gärprodukte: Schleppschlauch, Schleppschuh,
Stripp-Till, Einarbeitung
Konditionierung der Gärprodukte: Nitrifikationshemmstoffe
40
Referenzanlagen
Biogasanlage Haberzagl
Vorgestellte Technik: Gärprodukttrocknung mit
Ammoniakstrippung
Hersteller der vorgestellten Technik:
Fliegl Energy GmbH
Hersteller der Biogasanlage:
Biogas Hochreiter
Inbetriebnahmejahr: 2010
Deutschland
Der Fliegl RondoDry im Einsatz bei Haberzagl
Installierte Leistung:
350 kW el
Menge der anfallenden Gärprodukte: 6.500 t /a
Gärprodukttrocknungsanlage mit Wärmemanagement:
Die vorgestellte Biogasanlage ist seit 2010 in Betrieb. 2016 wurde
von Fliegl eine Gärprodukttrocknung mit Ammoniakstrippung
installiert. Durch das Fliegl Wärmemanagement wird die Wärme
effektiv genutzt. Eine Gärprodukttrocknung von Fliegl bietet aber
noch weitere Vorteile. Einerseits ist hier die ganzjährig gesicherte
Wärmeabnahme zu nennen. Des Weiteren werden Transport und
Lagerkosten gesenkt, da das Gärprodukt um bis zu 4.500 m³ reduziert
wird und dadurch möglicherweise kein zusätzliches Endlager
gebaut werden muss.
Der Betreiber hat einen geringen Personalaufwand, weil die Anlage
automatisch betrieben wird und er erhält den Kraft-Wärme-
Kopplung-Bonus für jede Kilowattstunde. Darüber hinaus ist die
Referenzanlage stromkostenneutral, denn ein Notkühlerbetrieb ist
nicht nötig. Der Gesamtstickstoff (N) wird durch die Bindung von
bis zu 90 % des Ammoniumstickstoffs um bis zu 60 % reduziert.
Anlagenbetreiber
Haberzagl Ludwig
Windorf 5a
84332 Hebertsfelden
Deutschland
Kontakt: Ludwig Haberzagl
Telefon: +49 8727 9676-12
Fax: +49 8727 9676-13
E-Mail: ludwig-haberzagl@t-online.de
Internet: www.fliegl.com
Es ist auch noch die Entlastung der 170 N-Bilanzen zu nennen,
da die technisch gewonnene Ammoniumsulfatlösung als Mineraldünger
gelten kann. Die Nährstoffe werden konzentriert, daher
wird die Gülle aufgewertet. Der Betreiber hat die Möglichkeit, die
Stoffströme durch die Wiegetechnik genau zu dokumentieren. Die
Anlage verfügt außerdem über einen Werksprüflauf, der die Anlage
auf Funktion und Dichtigkeit überprüft.
Nährstoffgehalt [%]
10
8
6
4
ASL-Lösung
-Lösung
NH 4
2
9%
0 0
S
TM
N ges.
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, feste Gärprodukte,
ASL
Anwendung der Gärprodukte: Schleppschuh, Schlitz- oder
Injektionstechnik
Konditionierung der Gärprodukte: Nitrifikationshemmstoffe
10
5
Trockenmassegehalt [%]
41
Referenzanlagen
Maier GbR
Vorgestellte Technik:
Gärproduktverdampfung Vapogant
Hersteller der vorgestellten Technik:
Biogastechnik Süd GmbH
Inbetriebnahmejahr: 1999
Installierte Leistung:
865 kW el
Deutschland
Gasaufbereitungskapazität:
400 Nm³/h
Gärproduktverdampfung „Vapogant“ auf dem Heslerhof mit vorgelagerter
Separation
Menge der anfallenden Gärprodukte: 8.500 t /a
Die Gärproduktverdampfungsanlage „Vapogant“ ging im Dez.
2014 in Betrieb und hat eine Auslastung von über 95 %.
Aufbau: Der Gärproduktverdampfung ist eine mechanische Separation
(Sepogant) vorgeschaltet, die das Gärprodukt durch ein Spaltfiltersieb
mit 0,5 mm in eine flüssige und feste Phase trennt. Die flüssige
Phase mit ca. 5 – 6 % TS wird dem Prozess der Gärproduktverdampfung
zugeführt. In der Anlage wird die flüssige Phase erhitzt und unter
Vakuum gesetzt. Hierbei verdampft ein Teil der flüssigen Phase, das
Gärprodukt wird somit eingedickt und auf bis zu 15 % TS aufkonzentriert.
Die Gärproduktverdampfung besteht aus zwei Verdampferstufen
und hat somit eine Verdampfungsleistung von 2,5 Liter pro
kW therm
. Die durch Wärme und Vakuum erzeugte Gasphase wird mittels
Zugabe von Schwefelsäure im Brüdenwäscher von Ammoniak
befreit. Bei diesem Vorgang wird das Ammoniak zu Ammoniumsulfat
umgewandelt. Der im Prozess entstandene, von Ammoniak befreite
Dampf wird in Wärmetauschern zu Wasser kondensiert (Destillat).
Das Destillat wird im Nasskühlturm als Kühlmedium in den Wärmetauschern
des Kondensators verwendet. Die hermetische Dichtheit
der Anlage macht das Verfahren zu einem emissionsarmen Prozess.
Das Konzentrat (die eingedickte Flüssigphase des Gärprodukts) wird
am Ende des Prozesses vakuumdicht aus dem Prozess ausgeschleust.
Dieses Gärprodukt ist nun konzentriert und enthält alle Nährstoffe,
die sich auch in unbehandeltem Gärprodukt befinden – mit Ausnahme
von Ammoniak. Dieser leicht flüchtige Stoff wird in Form von Ammoniumsulfat
(ASL) aufkonzentriert. ASL wird dabei anschließend in
einem separaten Tank gespeichert. Dieser Mineraldünger kann nun
gezielt zur Düngung verwendet werden.
Eingedicktes Gärprodukt (Flüssige Fraktion ohne ASL)
Nährstoffgehalt [%]
20
15
10
5
0
N ges.
NH 4
P 2
O 2
S
K 2
O
Mg
CaO
13%
TM
20
15
10
5
0
Trockenmassegehalt [%]
Anlagenbetreiber
Maier GbR
Heslerhof 1
88316 Isny
Deutschland
Kontakt: Gregor Maier
Telefon: +49 171 9738665
Fax: +49 7562 912119
E-Mail: g.maier@heslerhof.de
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, feste Gärprodukte,
Einleitfähiges Wasser, Konzentrierte Nährstofflösungen, ASL
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel,
Schleppschlauch, Festmiststreuer, Schleppschuh, Schlitzoder
Injektionstechnik
Konditionierung der Gärprodukte: Herstellung von ASL-Dünger
42
Referenzanlagen
Regeb Bersenbrück
Vorgestellte Technik: Gärprodukt-Verdampferanlage
Hersteller der vorgestellten Technik:
Arnold & Partner AG
Hersteller der Biogasanlage:
BioConstruct GmbH
Deutschland
Inbetriebnahmejahr: 2011
Installierte Leistung:
1.300 kW el
BGA Bersenbrück, Arnold Eindampfer
Menge der anfallenden Gärprodukte:
30.000 t /a
Bei der Biogasanlage in Bersenbrück wird das Gärprodukt aus
dem Endlager mechanisch separiert und in eine flüssige und feste
Fraktion aufgetrennt. Das separierte Gärprodukt-Filtrat wird im
Arnold Eindampfer durch die Abwärme aus dem BHKW in Wärmetauschern
erhitzt und anschließend unter Vakuum verdampft. Das
Gärprodukt wird somit eingedickt und aufkonzentriert.
Die mehrstufige Schaltung des Arnold Eindampfers vervielfacht
die Verdampfungsleistung bei gleichbleibender Heizleistung und
gewährleistet somit die Verwertung der gesamten Menge anfallender
Gärprodukte.
Die in Bersenbrück installierte Anlage benötigt gerade mal
0,3 kWh therm
für 1 Liter Wasserverdampfung. Um eine Verflüchtigung
des Ammoniaks zu verhindern, wird der pH-Wert der Gärprodukte
vor dem Eindampfen mittels Schwefelsäure gesenkt.
Anlagenbetreiber
Regeb Energieerzeugung und
-Verteilung Bersenbrück
Hermann-Kemper-Str. 5
49593 Bersenbrück
Deutschland
Kontakt: Christian Rauf
Telefon: +49 5439 609626
E-Mail: g.erpenbeck@regeb.de
Alle im Ausgangsprodukt enthaltenen Nährstoffe findet man im
eingedickten Konzentrat wieder. Somit erreicht man eine maximale
Trennung von Flüssigkeit und Nährstoffen, ohne unerwünschte
Nebenprodukte! Das Kondensat wird eingeleitet. Durch die Volumenreduktion
der flüssigen Gärprodukte von rund 70 % können
Transport- und Entsorgungskosten stark reduziert werden.
Konzentrierte Gärprodukte nach Vakuumverdampfer Arnold
Nährstoffgehalt [kg/t FM]
30
25
20
15
10
5
0
N ges.
27 %
NH 4
P 2
O 5
S K 2
O CaO Org.-C TM
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, feste Gärprodukte,
einleitfähiges Wasser, konzentrierte Gärprodukte
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel,
Schleppschlauch, Festmiststreuer, Einarbeitung
30
25
20
15
10
5
0
Trockenmassegehalt [%]
43
Referenzanlagen
MeMon Produktionsstätte Emst
Vorgestellte Technik:
Produktion von organischen und
organisch-mineralischen Düngemitteln
Betreiber der Produktionsstätte: MeMon BV
Inbetriebnahmejahr: 2001
(ca. 1970 erbaut)
Menge der erzeugten Düngemittel:
ca. 100.000 t /a
Niederlande
Eines der Produktionswerke von MeMon
MeMon zählt seit über 25 Jahren zu den weltweit führenden Produzenten
organischer, organisch-mineralischer und ökologischer
Düngemittel. MeMon beliefert über ein weit verzweigtes Vertriebsnetz
Betriebe in den Bereichen Zierpflanzen-, Gemüse- und Obstbau,
Agrarwirtschaft und Weinbau sowie Garten- und Landschaftsbau
in mehr als 65 Ländern.
Anlagenbetreiber
MeMon Produktionsstätte Emst
(Agro Bodemvoeding)
Lovinklaan 1
6821 HX Arnhem
Niederlande
Kontakt: Ulrike Meyer-Reiners
Telefon: + 31 26 3523100
E-Mail: meyer-reiners@memon.nl
Internet: www.memon.nl
Mit dem umfangreichen Angebot an organischen und organischmineralischen
Düngemitteln wird die wachsende Nachfrage nach
Düngern natürlichen Ursprungs bedient. MeMon befindet sich in den
Niederlanden, wo es aufgrund der intensiven Landwirtschaft und
Viehhaltung viele preisgünstige Rohstoffe gibt, die MeMon in der
Düngemittelproduktion einsetzt. In den Produktionswerken werden
aus verschiedenen tierischen, pflanzlichen und mineralischen Rohstoffen
Düngemittel produziert. Die Endprodukte sind Mischungen,
Pellets, Krümel oder Granulate. Weiterhin findet eine kontinuierliche
Entwicklung neuer Produkte sowie die Optimierung bestehender Artikel
statt, um die sich ändernden Marktanforderungen zu berücksichtigen.
Alle verwendeten Rohstoffe werden gemäß der gültigen
EU-Gesetze überprüft. Zunehmend werden getrocknete Gärprodukte
als Rohstoff eingesetzt. Entscheidend für den Einsatz und die Bewertung
der Gärprodukte in der Produktion von Düngemitteln sind
Kriterien wie u. a. Trockensubstanz- und Nährstoffgehalt der Gärprodukte,
Input der BGA und Jahresmenge. MeMon kann Betreibern
einer Biogasanlage, die die Gärprodukte anschließend trocknen,
einen langfristigen Vertrag mit ganzjähriger Abnahmesicherheit
anbieten, so dass ihre Reststoffe zuverlässig eine Wertsteigerung
erfahren. Im Falle vorhandener Restwärme ist MeMon ebenfalls an
Lohntrocknung interessiert.
Nährstoffgehalt [%]
15
12
9
6
3
0
Organische Düngemittel [90 % TM]
N ges.
NH 4
P 2
O 2
S K 2
O Org.-C
Erzeugte Produkte: Granulate / Pellets, Mischdünger
Anwendung der Düngemittel: Ausbringung als Düngemittel,
Verkauf & Export
Konditionierung der Düngemittel: Möglichkeit der Beigabe
diverser Zuschlagarten
44
Referenzanlagen
Total-Gärproduktaufbereitungsanlage Inwil
Vorgestellte Technik:
Total-Gärproduktaufbereitungsanlage
Hersteller der vorgestellten Technik:
A3 Water Solutions GmbH
Total-Gärproduktaufbereitungsanlage Inwil
Hersteller der Biogasanlage:
CTU Clean Technology
Universe AG
Inbetriebnahmejahr:
2007
Schweiz
Menge der anfallenden Gärprodukte: 45.500 t/a
Konzeption, Bau und Lieferung einer Anlage zur Aufbereitung von
Gärprodukt aus einer Biogasanlage. Das Gärprodukt ist mit CSB,
Stickstoff und Phosphor hoch belastet. Der Reinigungsprozess
besteht aus mehreren Stufen. Nach einer Fest-Flüssig-Trennung
wird die flüssige Phase mittels Ultrafiltration und mehrstufiger Umkehrosmose
aufbereitet. Ergebnis ist neben einleitfähigem Wasser
aufkonzentrierter Stickstoff, Phosphor und Kalium.
Seit mehr als zehn Jahren überzeugt die A3 Water Solutions GmbH
durch die innovative Gärproduktaufbereitungstechnologie per
MPS-Verfahren (Multi-Phase-Separation).
Die Referenzanlage Inwil in der Schweiz läuft im Dauerbetrieb bereits
seit 2008. Das Gärprodukt wird im Reinigungsprozess soweit
aufbereitet, dass das Ablaufwasser als Indirekteinleiter in die Kanalisation
eingeleitet werden kann. Bei Bedarf kann hier durch
eine Erweiterung Direkteinleiterqualität für die Einleitung in einen
Vorfluter erreicht werden. Im Aufbereitungsprozess werden durch
die verschiedenen Stufen Stickstoff und Phosphor in Einzelfraktionen
getrennt. Der Phosphor ist im Feststoff gebunden, während
Stickstoff und Kalium als Flüssigdünger vorliegen. Diese können –
je nach regionalen Begebenheiten wiederum – separat als Pflanzendünger
eingesetzt werden.
Im Rahmen eines von der DBU (Deutsche Bundesstiftung Umwelt)
über vier Jahre geförderten Projektes konnte die Leistungsfähigkeit
des Gesamtsystems in diesem Jahr noch weiter gesteigert werden.
Erstmalig kommt die optimierte Fahrweise der Ultrafiltration bei
hohen Betriebstemperaturen in Frankreich zum Einsatz. Der Einsatz
der Heiß-Ultrafiltration reduziert hier den Energiebedarf der
Aufbereitung dabei um bis zu 50 Prozent. Dabei wird Abwärme aus
den BHKWs verwendet, die zum Teil sogar über den KWK-Bonus
förderfähig ist.
Anlagenbetreiber
Total-Gärproduktaufbereitungsanlage
Inwil
Im Feld
6034 Inwil
Schweiz
Kontakt: Ulrich Brüß
Telefon: +49 2574 8875 820-0
Fax: +49 2574 8875 820-1
E-Mail: info@a3-gmbh.com
Internet: www.a3-gmbh.com
Erzeugte Produkte: Flüssige Gärprodukte, feste Gärprodukte,
einleitfähiges Wasser, konzentrierte Nährstofflösungen
Anwendung der Gärprodukte: Ausbringung als Düngemittel
Vermarktungskonzepte: Garten- und Landschaftsbau
45
Firmenverzeichnis
Symbolerklärung:
Ausbringtechnik
Labor / Messtechnik
Separation
Kompostierung
Trocknung / Eindampfung
Pelletierung
Vakuumverdampfung
Membranverfahren
Fällung
Strippung
Klärung
46
Matrix / Übersicht des Firmenverzeichnisses
Firma
Seite
Hersteller Gärproduktaufbereitung
A3 Water Solutions GmbH X X X X X 48
agriKomp GmbH X X X X 48
Arnold & Partner AG X X X 49
Biogastechnik Süd GmbH X X 49
biowatt energy GmbH X X 50
Börger GmbH X X X 50
Byosis Group BV X X X X X 51
Dorset Agrar und Umwelttechnik GmbH X X X X X 51
Erich Stallkamp ESTA GmbH X 52
Fliegl Energy GmbH X X X 53
Geltz Umwelttechnologie GmbH X X X X 53
LMEngineering GmbH X 54
MKR Metger GmbH X X X 54
Thöni Industriebetriebe GmbH X 55
Eggersmann Gruppe GmbH & Co. KG X X 55
Vapoferm AG / GRP GmbH X X 56
Niersberger Wohn- und
Anlagenbau GmbH & Co. KG X X X X X 57
UTS Products GmbH X 61
Projektplanung
EnergiEffekte GmbH X X X X 58
Ausbringungstechnik
HOLMER-Maschinenbau GmbH X 58
Vogelsang GmbH & Co. KG X 59
Komponenten Gärproduktaufbereitung
Franz Eisele u. Söhne GmbH & Co. KG X X 60
Hermann Sewerin GmbH X 60
47
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Die A3 Water Solutions GmbH ist ein international
tätiges Anlagenbau- und Dienstleistungsunternehmen,
das Ihnen bei allen Fragen zum
Thema Wasser kompetent zur Seite steht. Als
Anlagenbauer mit Beratungs-, Planungs- und
Entwicklungskompetenz in den Bereichen
Wassergewinnung und Abwasserreinigung
unterstützen wir Kunden aus Wirtschaft, Industrie
und Verwaltung bei der Umsetzung
ihrer Umweltaufgaben.
Total-Gärproduktaufbereitungsanlage in Inwil, bereits
seit 2008 erfolgreich in Betrieb
Unsere Leistungen reichen von der Verfahrensentwicklung
über die Pilotierung und Anlagenrealisierung
bis hin zu Betriebsmanagement
und After-Sales-Service. Durch die Verknüpfung
von innovativen Planungsideen mit der
Erfahrung eines international tätigen Anlagenbauers
präsentiert die A3 Lösungen, die sich
durch einen hohen Innovationsgrad und wirtschaftliche
Effizienz auszeichnen.
ffSubstrataufbereitung
ffGärprodukt- und Gülleaufbereitung
ffBehandlung von
Oberflächenwasser
A3 Water Solutions GmbH
Boschstr. 2
48369 Saerbeck
Kontakt: Ulrich Brüß
Tel.: +49 2574 8875 820-0
Fax: +49 2574 8875 820-1
E-Mail: info@a3-gmbh.com
URL: www.a3-gmbh.com
Seit Mitte der Neunzigerjahre entwickeln wir
wegweisende Biogassysteme und Lösungen im
Bereich Biogas. Mehr als 850 Biogasanlagen
mit einer installierten Gesamtleistung von rund
250 MWel haben wir bisher realisiert.
Für das gesamte agriKomp Netzwerk sind international
rund 500 Mitarbeiter tätig. Der
Service-Bereich in Deutschland wurde mit
dem Eintritt in das deutschlandweit vertretene
Service-Netzwerk der ServiceUnion erweitert.
Alle wesentlichen Biogas-Komponenten werden
innerhalb der agriKomp Group entwickelt
agriFer ® Gärproduktaufbereitung
(Vakuumverdampfer und Umkehrosmose)
und gefertigt. Seit 2015 entwickeln und fertigen
wir BHKW in einem Leistungsbereich von
50 bis 350 kW el
.
Unsere Gärproduktaufbereitungen agriFer ® und
Düngerwerk ® bestehen aus den Teilverfahren
Separation mit dem Quetschprofi ® , Vakuumverdampfung
und Kondensataufbereitung mittels
Umkehrosmose oder Brüdenwäsche.
Bei der Aufbereitung mittels Umkehrosmose
greifen wir auf ein hundertfach in der Industrie
bewährtes und erprobtes Verfahren zurück.
ffVergärungsverfahren
ffBHKWs
ffBiomethanaufbereitung
ffService und Wartung
ffBiogasanlagenhersteller
Gründungsjahr 2000
Mitarbeiter 500
agriKomp GmbH
Energiepark 2
91732 Merkendorf
Kontakt: Stephan Kühne
Tel.: +49 9826 65959-0
Fax: +49 9826 65959-10
E-Mail: info@agrikomp.de
Internet: www.agrikomp.de
48
Hersteller Gärproduktaufbereitung
ffEindampfer
ffVakuumverdampfer
ffBiogasanlagen
ffRührwerktechnik
ffDüngerherstellung
Gründungsjahr 2004
Mitarbeiter 12
Arnold & Partner AG
Industrie Nord 12
6105 Schachen · Schweiz
Kontakt: André Wicki
Tel.: +41 41 499 60-00
Fax: +41 41 499 60-09
E-Mail: info@arnoldbiogastechnik.ch
URL: www.arnoldbiogastechnik.ch
Arnold Eindampfer
Arnold & Partner Biogas- und Verfahrenstechnik
AG ist im Bereich Erneuerbarer Energien
tätig. Die Natur und ihre geschlossenen Kreisläufe
als Vorbild vertreiben wir wirtschaftliche
und ökologische Lösungen für eine leistungsfähige
und nachhaltige Landwirtschaft. Über 35
Jahre Erfahrung im Umgang mit Gärprodukten
machen uns zum zuverlässigen Partner.
Zudem bieten wir neuartige verfahrenstechnische
Lösungen zur Nährstoff-Rückgewinnung
aus Abwasser, Gärprodukten und Gülle an.
Wir durchdringen den logistisch aufwändigen
Nährstoffkreislauf mit dem Entwässern der
Gülle/Gärprodukte. Beim Eindampfen werden
alle Nährstoffe aufkonzentriert und übrig
bleibt glasklares, nährstoffarmes Wasser. Das
Trocknen und Verdichten des nährstoffreichen
Konzentrats mittels Trocknung und Pellet-
Presse macht das Endprodukt noch einfacher
zu lagern und zu transportieren.
Der wertvolle Biohofdünger kann nun ökologisch
und ökonomisch über größere Distanzen
transportiert und dort verkauft werden, wo er
benötigt wird.
ffRührwerktechnik
ffService und Wartung
ffSubstrataufbereitung
ffSicherheitstechnik
ffGärproduktveredelung
Gründungsjahr 2002
Mitarbeiter 50
Biogastechnik Süd GmbH
Am Schäferhof 2
88316 Isny i. Allgäu
Kontakt: Gregor Maier
Tel.: +49 7562 97085-40
Fax: +49 7562 97085-50
E-Mail: info@biogastechnik-sued.de
Internet: www.biogastechnik-sued.de
Clemens (links) und Gregor Maier
Biogastechnik Süd stellt seit 2002 ein breites
Sortiment an Komponenten für Biogasanlagen
her. Angefangen haben die Geschäftsführer
Clemens und Gregor Maier 1999 mit einer eigenen
Biogasanlage auf ihrem gemeinsam bewirtschafteten
Hof. Unzufrieden mit der Leistung
des Rührwerks optimierten sie die Anlage mit
ihrem eigenen Paddelrührwerk Varibull. Gregor
und Clemens Maier arbeiten ständig daran, die
Technik für Biogasanlagen weiter zu verbessern.
In rascher Reihenfolge erfanden, entwickelten
und konstruierten sie u. a. die Einbringtechnik
Easyfeeder, den Pressschneckenseparator
Sepogant, das Tauchrührwerk Varipeller und
eine für die Güllevergärung optimierte Kleinbiogasanlage.
Mit der bisher wohl größten auf dem Heslerhof
entwickelten Anlage, der Gärproduktverdampfung
Vapogant, möchten die Brüder Clemens
und Gregor Maier Landwirten helfen, Kosten bei
der Gärproduktelagerung und bei den Fahrten
zur Ausbringung der Biogasprodukte auf das
Feld zu sparen. Weiterhin bietet die Gärrestverdampfung,
Ammoniumstickstoff aus dem Gärproduktkreislauf
heraus zu trennen, an.
49
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Einfaches Prinzip und hochwertige Komponenten.
Das ist das Erfolgsrezept für zuverlässige
Anlagen. Nur so kann man hohe Verfügbarkeiten
von über 8.500 Stunden /Jahr bei minimalem
Wartungsaufwand erreichen.
Bei unserem Gärprodukttrockner „Disco-King“
haben wir das konsequent umgesetzt: Aufwendige
Technologien und Verfahren wie z. B.
Vakuum-Technik oder Umkehrosmose haben
wir von vornherein ausgeschlossen, weil die im
Hinblick auf ihren Betreuungsaufwand aus unserer
Sicht für das landwirtschaftliche Umfeld
Gärprodukttrockner Disco-King-560,
Standort Niedersachsen
nicht geeignet sind. Wenn Sie mehr Arbeit mit
dem Trockner als mit der ganzen Biogasanlage
haben, ist das nicht zielführend.
Wir verwenden die zigtausendfach bewährte
Scheibentrocknungstechnik (englisch: Disc-
Dryer – daher der Name Disco-King), weil diese
mit einem Minimum an bewegten Teilen auskommt.
Unsere Trockner werden grundsätzlich
mit hochwertigen Industrie-Luftwäschern mit
minimalen Emissionen geliefert. Die Fertigung
der Trockner erfolgt komplett in (Nord-)
Deutschland.
ffHeiztechnik
ffSubstrataufbereitung
ffWärmeverteilung
ffPumptechnik
ffGärprodukttrocknung
Gründungsjahr 2008
Mitarbeiter 8
biowatt energy GmbH
Arndtstr. 9-13
24610 Trappenkamp
Kontakt: Jan Dohrmann
Tel.: +49 4392 9134159
Fax: +49 4392 9167314
E-Mail: info@biowatt.de
Internet: www.biowatt.de
Börger entwickelt, produziert und vermarktet
Pumpen und Zerkleinerer, Edelstahlbehälter,
Eintragtechnik, Separations- und Aufrührtechnik.
Hochwertigkeit, Leistungsfähigkeit und
Wartungsfreundlichkeit sind die Markenzeichen
der Börger Produkte.
Die neue Flüssig-Eintragtechnik Powerfeed
twin hat eine integrierte Zerkleinerungsfunktion
und zerfasert die Biomasse schon während
des Eintrages. Dadurch wird eine größere
Gasausbeute im Fermenter ohne einen zusätzlichen
Zerkleinerer realisiert.
Börgers weitreichende Produktpalette
Der Börger Bioselect steht für effiziente Separationstechnik.
Durch ein rein mechanisches
Verfahren werden die flüssigen von den festen
Bestandteilen getrennt. Bei den vier Baugrößen
mit maximalen Durchsatzmengen zwischen 20
und 150 m³/h sind Trockensubstanz-Gehalte
stufenlos zwischen 18 % und 38 % einstellbar.
Die durchbruchsichere Separationstechnik
kann stationär oder mobil aufgebaut werden.
Auf Wunsch liefert Börger ein anschlussfertiges
Komplettaggregat mit Steuerungstechnik
und Drehkolbenpumpe.
ffRührwerktechnik
ffSubstrataufbereitung
ffPumptechnik
Gründungsjahr 1975
Mitarbeiter 330 (weltweit)
Börger GmbH
Benningsweg 24
46325 Borken-Weseke
Kontakt: Markus Einck-Roßkamp
Tel.: +49 2862 9103-30
Fax: +49 2862 9103-47
E-Mail: info@boerger.de
Internet: www.boerger.de
50
Hersteller Gärproduktaufbereitung
ffStickstoff-Strippung
ffPhosphatfällung
ffErsparung Lagervolumen
ffRohstoffe sparen
Gründungsjahr 2007
Mitarbeiter 9
Byosis Group BV
Drosteweg 8
8101 Raalte · Niederlande
Kontakt: Bjorn Zwijnenberg
Tel.: +31 85 1302 382
E-Mail: info@byosis.com
Internet: www.byosis.com
Strippungsanlage, Ballymena
Die Lösungen von Byosis sind einfach bei einem
Vergärer anzuwenden und haben dabei
immer die Verbesserung des Einsatzes von
Biomasse und / oder die Senkung der Ausbringkosten
für Gärprodukte als Hauptziel. Dadurch
verbessert sich die Rendite und wird der Business
Case robuster.
Byosis unterstützt Auftraggeber mit neuen innovativen
Lösungen und verfügt über selbstentwickelte
Technologien, wie Ammoniumstrippen,
Gaswäschen und Pasteurisieren
oder auch eine Technologie, die von Dritten
entwickelt ist (wie Dekanter, Separatoren und
Trockner).
Die Byosis-Ingenieure sind in der Lage, Systeme
perfekt miteinander zu verbinden, ob es
sich um Grüne-Wiese-Projekte oder Umbauprojekte
handelt.
ffStripp-Till
ffSubstrataufbereitung
Arnold Vakuumverdampfer
Gründungsjahr 1984
Mitarbeiter 80
Dorset Agrar und Umwelttechnik GmbH
Dorfstraße 10
16818 Radensleben
Kontakt: Andreas Ferch
Tel.: +49 172 5782118
E-Mail: a.ferch@dorset.nu
Internet: www.dorset.nu
Die DORSET Group bv mit Hauptsitz im niederländischen
Aalten ist führender Hersteller
von Biomasseaufbereitungsanlagen. Es werden
verschiedene Substrate aus der Biogasindustrie
und Landwirtschaft wie Gärrest, Gülle,
Geflügelkot, aber auch Klärschlamm, Körnermais,
Maissilage und Holzhackschnitzel getrocknet.
Auch auf Komplettlösungen mit Eindampfanlagen
und Pelletierung ist Dorset spezialisiert,
Anlagen werden inzwischen in viele Länder der
Welt verkauft.
Dorset produziert seit 1994 Abluftreinigungsanlagen
für Schweine und Geflügelställe.
Die DORSET Agrar- und Umwelttechnik GmbH
vertreibt die Produkte in Deutschland.
DORSET besteht seit 1984 und beschäftigt
80 Mitarbeiter. Geschäftsführer der DORSET-
Group ist Henk Haaring.
51
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Hochwertige Edelstahl-Produkte
Als Spezialist für die Konstruktion, Fertigung
und Montage hochwertiger Edelstahl-Produkte
wie Behälter, Pumpen, Rührwerke und Separatoren
ist Stallkamp seit 1973 kompetenter Partner
für die Landwirtschaft, Biogasbranche und
Abwasserindustrie. Das breit gefächerte Sortiment
wird heute weltweit erfolgreich eingesetzt.
Separator mit 2,2 kW und 400 mm Sieblänge leistet 7 – 10 m³ / h
Separationstechnik
Die Pressschnecken-Separatoren von Stallkamp
eignen sich zur Separation von Feststoffen
und Flüssigkeiten. Das zu separierende
Medium wird in einen Edelstahl-Siebkorb
gefördert, wo eine gepanzerte Pressschnecke
das Sieb permanent von innen reinigt. Dadurch
fließt die Flüssigkeit durch das Sieb ab und der
Feststoff wird Richtung Auswurf transportiert.
Der einstellbare Gegendruck regelt die gewünschte
Trockenheit des Feststoffes.
Separator für die Landwirtschaft
Auch wenn jedes Medium anders ist, haben
die Stallkamp Separatoren ihre Zuverlässigkeit
bereits in unterschiedlichen Bereichen unter
Beweis gestellt. Viele Separatoren werden bereits
in der Landwirtschaft zur Separation von
Rinder-, Bullen- und Schweinegülle eingesetzt.
Die Vorteile liegen auf der Hand: Reduktion der
Lagerkapazität, verbesserte Aufrührbedingungen
im Güllelager, verbesserte Ausbringung und
die Produktion von Einstreumaterial. Auch auf
Biogasanlagen sind die Pressschnecken-Separatoren
von Stallkamp schon vielfach im Einsatz.
Industrieanwendungen
Darüber hinaus finden die Separatoren vielfältige
Anwendung in der Industrie, wie einige
Beispiele zeigen:
––
Papierindustrie: Abpressen von Papierabwasser
––
Lebensmittelindustrie: Abpressen von
Kartoffelschlämpe
––
Brauereien: Abpressen von Pülpe
––
Plastikfabriken: Abpressen von Plastikresten
Separator mit 4 kW und 550 mm Sieblänge separiert Gärprodukte
––
Kläranlagen: Abpressen von Klärschlämmen
––
Waschanlagen für Viehtransporter: Abpressen
von Mistresten.
Technische Details
Der kleinste Edelstahl-Separator mit einem
2,2-kW-Motor und 400 mm Sieblänge kommt
auf Durchsatzleistungen von bis zu 12 m³ pro
Stunde. Die nächstgrößere Maschine aus Edelstahl
ist mit einem 4-kW- bzw. 5,5-kW-Motor
bei einer Sieblänge von 550 mm erhältlich
und leistet bis zu 25 m³ pro Stunde. Der größte
Separator mit 3 kW, 4 kW bzw. 5,5 kW ist
mit einer Sieblänge von 600 mm oder 750 mm
erhältlich und erreicht aufgrund des schweren
Gussgehäuses höhere Trockensubstanzgehalte.
Sofort einsetzbar
Alle Grundmaschinen sind als mobile Einheiten
konzipiert, sodass sie mit Zuführ- und Abführpumpe
geliefert werden können und sofort
einsatzbereit sind. Darüber hinaus gehören
Vorlage- und Auffangbehälter sowie Fahrgestelle
und höhenverstellbare Stützen zum Zubehörportfolio.
ffRührwerktechnik
ffSeparationstechnik
ffEdelstahl-Behälterbau
ffFermenter
ffPumptechnik
Gründungsjahr 1973
Mitarbeiter 200
Erich Stallkamp ESTA GmbH
In der Bahler Heide 4
49413 Dinklage
Kontakt: Benjamin Budde
Tel.: +49 4443 9666-0
Fax: +49 4443 9666-60
E-Mail: info@stallkamp.de
Internet: www.stallkamp.de
52
Hersteller Gärproduktaufbereitung
ffSchlitz- und Injektionstechnik
ffSchleppschlauch
ffSchleppschuh
ffEinarbeitungsverfahren
ffDüngemittelherstellung
Gründungsjahr 2011
Mitarbeiter >300
Fliegl Energy GmbH
Bürgermeister-Boch-Str. 1
84453 Mühldorf
Kontakt: Florian Hupfauer
Tel.: +49 8631 307-352
Fax: +49 8631 307-552
E-Mail: energy@fliegl.com
Internet: www.fliegl.com
2-MW-Anlage zur Trocknung von Gärprodukten mit Fliegl RondoDry
Seit 2001 entwickelt, baut und vertreibt Fliegl
Beschickungstechnik für Biogasanlagen. Mit
weltweit mehr als 1.400 aktiven Biogasanlagen
mit Fliegl-Beschickungstechnik sind wir
mit Abstand Marktführer.
Als Komplettanbieter von Trocknungsanlagen
gehen wir den nächsten Schritt: Sinnvolle
Wärmenutzung, Gärproduktreduzierung und
eigene, dezentrale Düngemittelherstellung. So
wird aus Gülle wieder ein werthaltiger Stoff,
die Menge wird verringert und das Grundwasser
entlastet.
Für den Kunden haben wir das beste Konzept
aus einer Hand: Planung, Serienproduktion
im eigenen Werk, Montage und Inbetriebnahme
der Gesamtanlage. Inklusive Unterstützung
bei der Integration in die Bestandsanlage und
in Hinblick auf die Genehmigung bei der zuständigen
Behörde.
Ganz gleich, ob Trocknungs- oder Dosiertechnik,
Kipper, Abschiebewagen, Gülletechnik
oder Erntelogistik: Mit Fliegl haben Sie immer
die optimale Lösung.
ffStickstoffrückgewinnung
ffGärproduktvollaufbereitung
ffRestwasserreinigung
ffPhosphatrückgewinnung
ffGärproduktentsorgung
Gründungsjahr 1999
Mitarbeiter 25
Geltz Umwelttechnologie GmbH
Kerschensteinerstr. 6
75417 Mühlacker
Kontakt: Ulrich Geltz
Tel.: +49 7041 829910-0
Fax: +49 1041 829910-27
E-Mail: info@geltz.com
Internet: www.geltz.de
Demonstrationsanlage, Durchsatz 1 m³ / h
Als Abwasser- und Sonderanlagenbauer mit
starkem Engagement in Forschung und Entwicklung
arbeitet Geltz seit über 8 Jahren an
Verfahren zur Rückgewinnung von Pflanzennährstoffen
aus landwirtschaftlichen Reststoffen.
Aus der gewonnenen Erfahrung entwickelte
Geltz eine Vollaufbereitungsanlage
zur gezielten Nährstoffrückgewinnung, die
Gärprodukte vom Rohzustand bis zum sauberen
Wasser reinigt.
Biomasse, Phosphor und Stickstoff werden nahezu
vollständig zurückgewonnen. Die Biomasse
dient als nährstoffarmer Bodenverbesserer.
Phosphate werden in Apatit ähnlicher Qualität,
Stickstoff wird als Ammoniumsulfatlösung
(ASL) in hochwertiger Form zurückgewonnen.
Das entfrachtete Restwasser wird direkt eingeleitet
oder verregnet. Die zurückgewonnenen
Rohstoffe werden vermarktet.
Momentan betreibt Geltz eine Pilotanlage mit
einem Durchsatz von 1 Kubikmeter Gärprodukt
pro Stunde. Bis Ende 2018 ist der Bau einer
Anlage mit einem Durchsatz von 10 Kubikmetern
Gärprodukt pro Stunde geplant.
53
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Die neue Düngeverordnung bringt Landwirte
in Zugzwang und fordert weitgehende Ausbringungseinschränkungen.
Gärprodukte und Gülle
bieten ein großes Nährstoffpotenzial, die Flüssigausbringung
jedoch birgt nicht zu vernachlässigende
Nachteile.
Die LMEngineering GmbH bietet die Lösung
für dieses Problem: Ammonium(-di-)carbonatfasern
(ACF). Das Unternehmen hat ein
einfaches, robustes und kostengünstiges Verfahren
entwickelt, um Gärprodukte und Gülle
als Düngemittel nutzbar zu machen. Durch den
Einsatz kleiner Mengen kohlesauren Kalks und
Streufähige Ausbringungsmöglichkeiten:
Düngemehl und Düngegranulat
Naturfasern verdunstet Wasser. In der Faser
werden Nährstoffe eingelagert und langsam an
die Pflanzen abgegeben. Weitere Vorteile sind:
––
Geringe Emissionen bei Herstellung,
Lagerung und nach Düngung
––
Hohe Pflanzenverfügbarkeit
––
Streufähigkeit
––
Einstellung des Düngewertes durch
Zumischung nach Bedarf
––
Gutes Luftporenvolumen und hohe
Wasserspeicherkapazität
––
Mehrstoffdünger, optimiert Düngeund
PH-Wert des Bodens
––
CO 2
wird als „C“ fixiert
ffAnlagenkomponenten
ffService und Wartung
ffSubstrataufbereitung
ffDüngemittelherstellung
ffBioextrusion
Gründungsjahr 2007
Mitarbeiter 5
LMEngineering GmbH
Jocketa – Bahnhofstraße 34
08543 Pöhl
Kontakt: Markus Lehmann
Tel.: +49 37439 744-39
Fax: +49 37439 744-9039
E-Mail: info@lmengineering.de
Internet: www.lmengineering.de
Als Familienunternehmen in zweiter Generation
bieten wir seit 2010 Vakuumverdampfer
für die Aufbereitung von Gärprodukten an und
können dafür auf über 25 Jahre Erfahrung aus
der industriellen Flüssigkeitsaufbereitung zurückgreifen.
Alle Kernkomponenten werden
am Standort Monheim hergestellt.
Über unser Servicenetzwerk sind kurzfristige
Serviceleistungen jederzeit sichergestellt. Mit
den Baureihen RT und DV decken wir eine
große Bandbreite an Gärprodukten ab. Die
Verdampfer können flexibel betrieben werden,
Dreistufiges Verdampfersystem DV1 000
sind modular aufgebaut und nachträglich erweiterbar.
Bei einer Wärmeabnahme von 190
bis 600 kW und einer Destillatleistung von
bis zu 4,4 l / kWh kann dem Gärprodukt bis zu
70 % Wasser entzogen werden. Gleichzeitig
werden bis zu 80 % des Ammonium-Stickstoffs
in eine Ammoniumsulfatlösung (ASL)
überführt und ein geruchfreies, einleitfähiges
Destillat erzeugt.
Bereits über 25 Verdampfer belegen unsere
Leistungsfähigkeit. Gerne sind wir auch Ihr
Partner in der Gärproduktaufbereitung.
ffService und Wartung
ffFlexible Abwärmenutzung
ffStickstoffreduzierung
ffASL-Herstellung
ffGärproduktreduzierung
Gründungsjahr 1990
Mitarbeiter 55
MKR Metzger GmbH
Rappenfeldstraße 4
86653 Monheim
Kontakt: Michael Köhnlechner
Tel.: +49 9091 5000-0
Fax: +49 9091 5000-30
E-Mail: info@mkr-metzger.de
Internet: www.mkr-metzger.de
54
Hersteller Gärproduktaufbereitung
TSP – Thöni Schneckenpressen
Modernste Technologien zur Abfallbehandlung
und Erzeugung Erneuerbarer Energie
Seit 1990 befasst sich Thöni mit der Entwicklung innovativer
Technologien und moderner Anlagentechnik zur Behandlung von
Abfällen und Gewinnung von Biogas aus organischen Abfällen und
nachwachsenden Rohstoffen. Wir bieten schlüsselfertige Anlagen
von der Projektentwicklung über Beratung und Planung, Fertigung
und Bau bis hin zur Inbetriebsetzung und dem After-Sales Service.
Geplant und konstruiert werden diese Anlagen in unserer eigenen
Engineering-Abteilung. Zahlreiche Innovationen und Patente in
diesem Bereich stammen aus unserer Forschung und Entwicklung.
Die Fertigung erfolgt in unserem Metallwerk in Landeck. Als Eigenproduzent
kennen wir jedes Detail unserer Anlagen und können
somit auf individuelle Wünsche flexibel reagieren. Die große Fertigungstiefe
und die hauseigene Entwicklung des gesamten Biogasprozesses
versetzen uns in die Lage, unsere Kunden bei der Entwicklung
ihres Projektes
kompetent zu betreuen.
Die Expertise in der Verfahrenstechnik
reicht von
der Vorbehandlung bis hin
zur Gasaufbereitung. Dazu
gehören der selbst entwickelte
und hergestellte,
ffVergärungsverfahren
ffRührwerktechnik
ffGeneralunternehmer
ffService und Wartung
ffSeparationstechnik
Gründungsjahr 1964
Mitarbeiter 600
Thöni Industriebetriebe Gmbh
Obermarktstrasse 48
A-6410 Telfs / Tirol
Kontakt: Maria Koch
Tel.: +43 664 620 3955
E-Mail: maria.koch@thoeni.com
URL: www.thoeni.com
patentierte Fermenter mit
Rührwerkstechnik, die
Schneckenpressen für die
Entwässerung sowie die
Eintrags-, Förder- und Rottetechnik.
Im Bereich der
Separationstechnik kann
Thöni Industriebetriebe
auf 150 weltweit verkaufte
Thöni Schneckenpressen
verweisen. Durch die
innovative Kombination
mit einem Schwingsieb
lässt sich die Separationseffizienz
deutlich steigern.
Thöni gehört zu den größten
Anbietern von Biogasanlagen
mit Trockenvergärungs-Fermentern.
BRT HARTNER DCD – Gärrestkonditionierer
Generalunternehmer für die Abfallwirtschaft
ffVergärungsverfahren
ffAbfallbehandlung
ffService und Wartung
ffSubstrataufbereitung
ffGeneralunternehmer
Gründungsjahr 1951
Mitarbeiter 900
Eggersmann Gruppe GmbH & Co. KG
Max-Planck-Straße 15
33428 Marienfeld
Kontakt: Dr.-Ing. Rolf Liebeneiner
Tel.: +49 5247 9808-0
Fax: +49 5247 9808-40
E-Mail: sales@f-e.de
URL: www.f-e.de
Die Unternehmensgruppe Eggersmann ist einer der führenden Anbieter
von Abfallbehandlungsanlagen und verfügt über jahrzehntelange
Erfahrung auf dem Gebiet der mechanischen und biologischen
(aeroben und anaeroben) Recyclingverfahren. Die Expertise
von Eggersmann erstreckt sich dabei vom Engineering über die
Ausführungsplanung, die Beschaffung, Herstellung und Lieferung
des Stahlbaus sowie der Maschinen- und Fördertechnik bis hin zur
Montage, Inbetriebnahme, Service und dem Betrieb der Anlagen.
Die Trockenfermentationsanlagen der zur Eggersmann Gruppe gehörenden
Firma BEKON ermöglichen die Erzeugung von Biogas aus
organischen Abfällen bzw. Biomassen und liefern gleichzeitig den
Ausgangsstoff für eine in der Prozesskette folgende Kompostierung.
Neben dem Anlagenbau ist Eggersmann versierter Hersteller
von mobilen und stationären Sonder- und Spezialmaschinen für
die Abfallwirtschaft. Renommierte Marken wie BACKHUS, BRT
HARTNER, CONVAERO,
FORUS, Terra Select und
TEUTON sind unter dem
Dach der Eggersmann
Gruppe zu Hause und
liefern Lösungen für die
unterschiedlichsten Verfahrensbereiche
wie beispielsweise
Kompostieren,
Öffnen, Dosieren, Bunkern,
Trocknen, Mischen,
Zerkleinern, Sieben oder
Sichten. Über den ganzen
Erdball verteilte Referenzanlagen
bezeugen
die enorme Bandbreite der
realisierten Anlagentypen
für die Behandlung unterschiedlichster
Inputstoffe.
Das Zusammenspiel von
Anlagen- und Sondermaschinenbau
bedeutet einen
enormen Mehrwert für
den Kunden, kann Eggersmann
ihm doch nahezu
sämtliche Leistungen aus
einer Hand bieten.
55
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Die Vapoferm AG trennt in ihren Vaperform
S1 & S2 Anlagen die separierten Gülle- und
Gärprodukte zuverlässig in reines Wasser und
hochkonzentrierten Dünger. Dabei wird die
überschüssige Abwärme des BHKWs sinnvoll
für die Vakuumverdampfung genutzt und bis zu
70 % der anfallenden Gärprodukte im wahrsten
Sinne des Wortes in Luft aufgelöst – Mengen
an Gärprodukten, die nicht mehr gespeichert
und bewegt werden müssen. Die Kombination
bewährter Technik mit einer innovativen Vorbehandlung
der Gärprodukte bewirkt eine klare
Trennung von reinem Wasser und Konzentrat.
Dabei fällt das anfallende Destillat (Wasser) so
rein an, dass dieses Wasser für unterschiedliche
Zwecke weiterverwendet oder verdunstet
werden kann.
Kondensatsammelbehälter
Schwefelsäurebehälter
Vaperform S2 Gärproduktaufbereitung
2x 40-Fuß-Container
Reaktionsbehälter 3
Reaktionsbehälter 2
Reaktionsbehälter 1
Plattenwärmetauscher
2x Schaltschrank
Pufferbehälter
Vakuumverdampfer 1
OG
EG
Entgegen der häufig eingesetzten ASL-Technologie,
bei der die Nährstoffe getrennt werden,
um am Ende separat gespeichert und wieder
an ihrem Bestimmungsort ausgebracht zu werden,
belassen wir alle Nährstoffe zusammen im
Konzentrat. Dieser hochwertige Dünger ist frei
von flüchtigem Ammoniak, geruchsarm und
ein exzellenter Nährstoffspender. Mit geeigneter
Ausbringungstechnik kann das aufgewertete
Düngekonzentrat zurück aufs Feld in den
Kreislauf gebracht werden, ohne dass dabei
wertvolle Nährstoffe verlorengehen.
Die Technologie wurde selbst von Biogas- Landwirt
Peter Rehm in jahrelanger Entwicklungsarbeit
verfeinert und perfektioniert. Im Ergebnis
kann die Vapoferm AG interessierten Landwirten
eine kompakte Lösung anbieten, die in zwei
handelsüblichen Seecontainern Platz findet
und auf der freien Fläche aufgestellt und in Betrieb
gehen kann, und das unter voller Ausnutzung
eines allfälligen KWK-Bonus.
Selbst in Einsatzgebieten, in denen heute die
Abwärme aus der Biogasanlage zum Heizen
von Stallungen genutzt wird, findet die leicht
modifizierte Anlage Anwendung – ohne auf die
gewünschte Heizung im Winter verzichten zu
müssen. Eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung
der Technologie beginnt ab 100 KW nutzbarer
Abwärme und kann bis zu jeder Grösse erweitert
werden. Eine unserer Referenzanlagen arbeitet
derzeit mit zwei Stufen. Dabei können
aus 500 KW therm
Energie ca. 10.000 Tonnen
Wasser im Jahr verdunstet werden – ohne dass
sich ein LKW-Reifen bewegt.
Die Vapoferm AG möchte mit ihren Lösungen
unter anderem einen ökologischen Beitrag
leisten, indem weniger Gärprodukte und Gülle
auf der Straße bewegt werden. Ganz nebenbei
eröffnen sich für den Landwirt deutliche
Einsparpotenziale – nicht nur monetär. Durch
z. B. weniger Fahrten auf die Felder bleibt
mehr Zeit für andere, wichtigere Dinge. Auch
die Akzeptanz in der Gesellschaft dürfte steigen,
weil der Biogas-Landwirt gewissenhaft
und verantwortungsvoll mit der gewonnenen
Energie umgeht. Und: Es stinkt nicht mehr
auf den Feldern!
ffxxx
ffGärproduktvermarktung
ffVakuumverdampfung
ffKonzentrattrocknung
Gründungsjahr xx 2017
Mitarbeiter xx 3
Erich Stallkamp ESTA GmbH
In Vapoferm der Bahler AG Heide / GRP 4GmbH
49413 Zentrum Dinklage Staldenbach · 7
Kontakt: 8808 Pfäffikon Benjamin · Schweiz Budde
Tel.: Kontakt: +49 Peter 4443 Rehm9666 0
Fax: Tel.: +49 +41 4443 79 3955 9666 06160
E-Mail: info@stallkamp.de
ab@vapoferm.ch
URL: Internet: www.stallkamp.de
www.vapoferm.ch
56
Hersteller Gärproduktaufbereitung
Biomethanaufbereitungsanlage in Schuby
einfließen. Hier sind vor allem zwei Aspekte
auslegungsrelevant:
1. Einsatzstoffe (z. B. Stickstoff- und Phosphorfrachten)
2. Einleitfähigkeit in öffentliche Gewässer
Abwasseraufbereitung der Bioenergie Schuby GmbH
ffGärproduktvermarktung
ffService und Wartung
ffAnlagenbau
ffBiogasanlagen-Betrieb
ffGärproduktaufbereitung
Gründungsjahr 1997
Mitarbeiter 50
Niersberger Wohn- und Anlagenbau
GmbH & Co. KG
Karl-Zucker-Str. 1a
91052 Erlangen
Kontakt: Torsten Böhlert
Tel.: +49 9131 9899-0
Fax: +49 9131 9899-200
E-Mail: info@niersberger.de
Internet: www.niersberger.de
Die Niersberger Wohn- und Anlagenbau GmbH
& Co. KG ist ein Pionier in der Aufbereitung von
Gärprodukten zur vorflutfähigen Einleitung oder
Verregnung. Als ein Unternehmen der international
agierenden Niersberger Group kümmern
sich über 50 Mitarbeiter um maßgeschneiderte
Einzellösungen und einen wirtschaftlichen und
technisch individuell angepassten Betrieb lhrer
Biogasanlage und Gärproduktaufbereitung.
Die Novellierung der Düngeverordnung 2017
hat den Fokus von Biogasanlagenbetreibern
hin zu einer effizienten und ökonomischen Verwertung
der Gärprodukte geführt. Vor diesem
Hintergrund ist das Ziel unserer Technik zur
Gärproduktaufbereitung, die in der Biogasanlage
anfallenden Gärprodukte im Hinblick auf
die auszubringenden Mengen und des benötigten
Lagervolumens deutlich zu reduzieren
und die festen Gärproduktbestandteile zu
einem ggf. vermarktungsfähigen Wertstoff zu
veredeln. Unsere individuelle Projektanalyse
erfolgt auf Basis der maßgebenden Faktoren
aus Umgebung und Betrieb lhrer Biogasanlage,
wobei die Erfahrungen aus Bau, Betrieb
sowie Service und Wartung aus unserem Haus
Als Schlüsselkomponenten dienen
––
eine Entwässerung der Gärprodukte (z. B.
durch eine Dekanterzentrifuge) und
––
das Belebtschlammverfahren in der intermittierenden
Fahrweise zur Entfernung der
verbliebenen gelösten Kohlenstoffverbindungen
und Nährstoffe (N, P).
Die festen entwässerten Rückstände werden
gesammelt und der Landwirtschaft als Wirtschaftsdünger
oder der Kompostierung zugeführt.
Das geklärte flüssige Gärprodukt wird als
Abwasser in die Vorflut abgeleitet. Die spezifischen
Aufbereitungskosten sinken dabei mit
zunehmender Aufbereitungsmenge.
Die Vorteile unseres Konzepts sind:
––
Im laufenden Betrieb erprobte Technologie
mit hoher Anlagenverfügbarkeit
––
Allgemeine Anwendbarkeit für Abwässer zur
Verminderung von CSB, BSB5 und N gesamt
––
Einfache Bedienung und hoher Automatisierungsgrad
––
Erzeugung eines vermarktungsfähigen Wertstoffs
durch Konzentration der Nährstoffe
im festen Gärprodukt bei gleichzeitiger
Senkung der Transport- und Ausbringkosten
––
Einhaltung der restriktiven Vorschriften der
Düngeverordnung 2017
––
Verringerung der Grund- und Oberflächengewässerbelastung
durch Stickstoff, Nitrat
und Phosphor
––
Reduzierung der Gärprodukt-Lagerhaltung
––
Bis zu 80 % des Gärprodukts werden zu einleitfähigem
Wasser und somit vorflutfähig
––
Eignung für Voll- oder Teilreinigung von
Gülle aus Tierhaltung, Gärprodukten sowie
Industrieabwasser
––
Niedrige spezifische Reinigungskosten bei
großen Mengen Gärprodukt
57
Projektplanung
Dr. Melanie Koch, Sina Beckmann und Thomas
Redwanz gründeten die EnergiEffekte GmbH in
2013 – mit dem Ziel, eine bessere und schnellere
biologische und technische Betreuung für
Biogas-Anlagen in Deutschland und Europa
anzubieten. Mittlerweile hat sich das Portfolio
des Unternehmens aus Mecklenburg-Vorpommern
über die Beratung für Biogas-Anlagen hinaus
über verschiedene Additive und Produkte
(eigene flüssige Spurenelement-Mischungen,
Eisenprodukte, Natriumbicarbonat, SeoFoss
etc.) bis hin zu weiteren Dienstleistungen im
Düngemittel-, Gärprodukt- und Abwasser-
Bereich vergrößert. Gerade die Gärprodukt-
Aufbereitung stand und steht schon länger
im Mittelpunkt. Besonderer Augenmerk liegt
hierbei auf der thermo-chemischen Spaltung.
Terra Preta, Biokohle, Humus – Altehrwürdiges neu entdeckt
Einige Projekte hierzu befinden sich in der Planungs-
und Umsetzungsphase. EnergiEffekte
bringt Projektpartner zusammen, unterstützt
die Biogas-Anlagen-Betreiber und plant die
Gärprodukt-Konzepte individuell. Ein weiteres
Themengebiet ist die Herstellung von Biokohle
und die Unterstützung der Agrarlandwirte beim
Humusaufbau. Außerdem bietet das Planungsund
Beratungsunternehmen umfangreiche
Betreuungsverträge mit monatlichen Labor-
Analysen, biologische und technische Beratung
sowie das gesamte Prozessmanagement
von Biogas-Anlagen an. Weitere Informationen
finden Sie auf www.energieffekte.de.
ffGärproduktvermarktung
ffVergärungsverfahren
ffBiokohle / Pflanzenkohle
ffHumusaufbau
ffTerra Preta
Gründungsjahr 2013
Mitarbeiter 3
EnergiEffekte GmbH
Goethestraße 43a
17121 Loitz
Kontakt: Sina Beckmann
Tel.: +49 39998 338071
Fax: +49 39998 338074
E-Mail: info@energieffekte.de
Internet: www.energieffekte.de
Ausbringungstechnik
Die HOLMER Maschinenbau GmbH ist ein modernes
mittelständisches Maschinenbauunternehmen
im Bereich Entwicklung, Herstellung,
Vertrieb und Betreuung landwirtschaftlicher
Maschinen. Neben dem Firmensitz in Eggmühl
bei Regensburg (Deutschland) komplettieren
Tochtergesellschaften in Frankreich, Polen,
Tschechien, der Ukraine, der Türkei und den
USA sowie eine Repräsentanz in China die
HOLMER-Gruppe zu einem weltumspannenden
Team von über 400 Mitarbeitern. Alle
Maschinen werden in Deutschland im Werk
in Eggmühl gefertigt; sie fahren Kunden in 45
Ländern weltweit zum Erfolg.
HOLMER Terra Variant 435 mit 16 m³ Gülleaufbau
Auf dem Gebiet der selbstfahrenden Zuckerrübenvollernter
ist die HOLMER Maschinenbau
GmbH Weltmarktführer. Seit über 20 Jahren
ist HOLMER überdies mit dem Terra Variant in
den Bereichen organische Düngung und Feldlogistik
erfolgreich.
Der Terra Variant 585 ist mit Gülle- oder Streuaufbau
erhältlich – er steht für Effizienz durch
Schlagkraft. Der „kleine“ Terra Variant 435 ist
mit 16 m 3 Aufbau der Gülltrac für jedermann.
ffEinarbeitungsverfahren
ffGülleselbstfahrer
ffOrganische Düngung
ffselbstfahrender Streuer
Gründungsjahr 1969
Mitarbeiter 400
HOLMER Maschinenbau GmbH
Regensburger Str. 20
84069 Schierling / Eggmühl
Kontakt: Bernhard Fuchs
Tel.: +49 9451 9303-0
Fax: +49 9451 9303-313200
E-Mail: info@holmer-maschinenbau.com
Internet: www.holmer-maschinenbau.com
58
Ausbringungstechnik
Vogelsang Strip Till Maschine XTill
Dadurch reduziert der Anwender die Nährstoffemissionen
deutlich. Für höchste Verteilgenauigkeit
bei der Gülleausbringung sorgen unter
anderem die präzise arbeitenden Vogelsang-
Exaktverteiler und eine durchdachte Schlauchverlegung,
so dass die Pflanzen gleichmäßig mit
den wichtigen Nährstoffen versorgt werden. Die
stabilen Endschläuche sorgen für eine Ablage
des Gärprodukts unter den Pflanzenbestand und
passen sich dennoch flexibel der Bodenbeschaffenheit
an.
Vogelsang Schleppschlauchgestänge SwingMax
ffSchleppschlauch
ffSchleppschuh
ffStrip Till
ffPumptechnik
ffExaktverteiler
Gründungsjahr 1929
Mitarbeiter 900
Vogelsang GmbH & Co. KG
Holthöge 10-14
49632 Essen / Oldb.
Kontakt: Birte Bollhorst
Tel.: +49 5434 83-0
Fax: +49 5434 83-10
E-Mail: germany@vogelsang.info
Internet: www.vogelsang.info
Die Vogelsang GmbH & Co. KG (www.vogelsang.info)
entwickelt, produziert und vertreibt
weltweit technisch hochwertige und
servicefreundliche Maschinen. Der Hauptsitz
ist im niedersächsischen Essen / Oldenburg.
1929 gegründet wuchs das Unternehmen
vom Hersteller für Landmaschinen zum Spezialisten
für individuell konfigurierbare Maschinen,
Anlagen und Systeme in den Segmenten
Abwasser, Agrar, Biogas, Industrie
und Verkehrstechnik mit über 900 Mitarbeitern
weltweit.
Das Unternehmen bietet Produkte für das wirtschaftliche
Gärproduktmanagement und hat
mit Erfindung des Schleppschlauchgestänges
und des Exaktverteilers die heutige präzise
Gülleausbringtechnik maßgeblich mitgestaltet.
Vogelsang hat Schleppschlauchgestänge
für Fasswagen, Selbstfahrer und die direkte
Verschlauchung entwickelt. Das Schleppschlauchsystem
legt das Gärprodukt bodennah
unter der Pflanze ab, die so optimal mit allen
Nährstoffen versorgt wird.
Robuste Rahmenkonstruktionen sorgen dabei
für die Langlebigkeit. Die Vogelsang-Schleppschlauchgestänge
sind auf Arbeitsbreiten von
bis zu 36 Metern ausgelegt. Das reduziert die
Überfahrten und wirkt sich schonend auf den
Boden aus. Dank eines variablen Teilbreitenmanagements
sind diese Gestänge auch flexibel
an verschiedene Arbeitsbreiten anpassbar.
Darüber hinaus hat Vogelsang ab Werk die
Schleppschuhgestänge SwingUp Slide mit
einer Arbeitsbreite von bis zu 18 Metern und
SwingMax Slide mit bis zu 30 Metern im Portfolio.
ln individuellen Fällen ist auch eine
Nachrüstung vorhandener Schleppschlauchgestänge
möglich.
Mit dem Strip Till Verfahren hat Vogelsang eine
weitere Innovation im Markt platziert. So war
Vogelsang mit dem XTill ProTerra weltweit einer
der ersten Anbieter eines marktreifen Geräts,
das die Strip Till Technologie mit der Gülleunterfußdüngung
kombiniert. Mit dem XTill VarioCrop
erweiterte Vogelsang die XTill Produktfamilie
um ein kulturenunabhängiges Strip Till
Gerät mit Gülleunterfußdüngung.
Als Partner für die Gärstrecke berät Vogelsang
die Betreiber, Berater und Planer sowie Anlagenbauer
von Biogasanlagen umfassend und
liefert Pump-, Zerkleinerungs-, Desintegrations-
und Feststoffdosiertechnik für den wirtschaftlichen
und effizienten Anlagenbetrieb.
59
Komponenten Gärproduktaufbereitung
Qualität setzt sich durch - seit 1887
Die Franz Eisele u. Söhne GmbH & Co.KG ist
Produzent und Hersteller von Pumpen, Rührwerken
und vielen weiteren Komponenten
für die Bereiche Biogas, Landwirtschaft und
Industrie. In diesen Bereichen beliefert die
Firma Eisele Kunden in der ganzen Welt und
begeistert mit Qualität und Zuverlässigkeit –
Made in Germany. Die Produkte werden mithilfe
modernster Technologien am Standort
Sigmaringen produziert. Neben reibungslosen
Abläufen in der Produktion wird auf die Beratung
und den Kundenservice größten Wert gelegt.
Die langjährige Erfahrung von Eisele und
die Kompetenz der Mitarbeiter sind hierfür die
wichtigste Säule.
Die Eisele Biogas Produkte vereinen kompromisslose
Leistung und Sicherheit
Es ist Begeisterung und der Wille zur Perfektion
mit einer großen Portion Herzblut und die
Unterstützung unserer Kunden, welche diese
Fortschritte erst möglich machen. Qualität
setzt sich durch – seit 1887.
ffRührwerke
ffPumpen
ffKomponenten Biogas
ffKomponenten Agrar
Gründungsjahr 1887
Mitarbeiter 96
Franz Eisele u. Söhne GmbH & Co. KG
Hauptstr. 2-4
72488 Sigmaringen
Kontakt: Florian Wück
Tel.: +49 7571 109-0
Fax: +49 7571 109-88
E-Mail: info@eisele.de
Internet: www.eisele.de
System Multitee BioControl mit fest installiertem
BioControl und mobilem Multitec 540
ffGasmessung
ffSicherheitstechnik
Seit der Patent-Anmeldung des ersten Gasanzeigers
im Jahr 1923 ist die Hermann Sewerin
GmbH zu einem der Technologieführer
am Markt für die Gas- und Wasserwirtschaft
geworden.
Am Standort Gütersloh werden nicht nur innovative
Geräte für die Gas- und Wasserlecksuche,
sondern auch Geräte für die Messung
von Biogas über die Entwicklung, Konstruktion,
Erprobung und Produktion zur Marktreife
gebracht. Schwerpunkte legt das Familienunternehmen
dabei besonders auf hohe Qualität
und Funktionalität. Deutschland als Produktionsstätte
ist hierbei ein wichtiger Erfolgsfaktor.
Sewerin als Unternehmensgruppe bietet neben
dem Vertrieb der Messgeräte und der
Dienstleistungen durch die Gas- und Wasserspürtrupps
auch den stationären und mobilen
Geräteservice und den Ausbau von Bereitschafts-
und Entstördienstfahrzeugen.
Ein flächendeckendes Vertriebsnetz aus Vertriebs-Ingenieuren,
Tochterfirmen und Vertriebspartnern
in über 80 Ländern ermöglicht
den weltweiten Erfolg.
Gründungsjahr 1923
Mitarbeiter 300
Hermann Sewerin GmbH
Robert-Bosch-Str. 3
33334 Gütersloh
Kontakt: Wiebke Rand
Tel.: +49 5241 934-0
Fax: +49 5241 934-444
E-Mail: info@sewerin.com
Internet: www.sewerin.com
60
Hersteller Gärproduktaufbereitung
ffRührwerktechnik
ffGülleaufbereitung
ffRepowering
ffBiogas Anlagenbau
ffPumptechnik
Gründungsjahr 2009
Mitarbeiter 25
UTS Products GmbH
Oestinghausener Str. 12
59510 Lippetal
Kontakt: Donato Cristaldi
Tel.: +49 2923 61 094-0
Fax: +49 2923 61094-100
E-Mail: products@uts-biogas.com
Internet: www.uts-products.com
NRScompact - Intelligente Gülleaufbereitung
UTS Products GmbH, eine Tochter der Anaergia
lnc., entwickelt Technik zur Gewinnung
sauberer Energie sowie zur Wiedergewinnung
von Rohstoffen. ln einem dynamischen Markt
sind wir international sehr erfolgreich unterwegs
in den Bereichen: Biogastechnik, Repowering,
Gülleaufbereitung, Separation inklusive
Beddinganwendungen, innovativer Rührwerksund
Pumptechnik und vielem mehr.
Anaergia ist einer der Weltmarktführer bei der
Lösung von Abfallproblemen durch Rückgewinnung
von Energie, Wasser und Düngemitteln
aus nahezu jedem Abfallstrom.
Mit unserer NRScompact helfen wir Schweinehaltern
und Biogasanlagenbetreibern im Umgang
mit Ihrem Nährstoffüberschuss. Unsere
Anlage trennt nicht nur fest von flüssig, sondern
überführt etwa 95 % des wertvollen Phosphats
und ca. 50 % des Gesamtstickstoffs in
eine feste, stapelbare Phase. Eine hohe Transportwürdigkeit
und niedrige Ausbringkosten
sind das Ergebnis.
Save the date!
» Aktuelle Vorträge aus der
Branche für die Branche
» Exklusive Workshops
» Leitthemen:
· Zukunftschancen
· Sicherheit
· Effizienz
· Recht
· EEG
· Gärprodukte
· Abfallvergärung
· Innovationen
· Biogas International
Weltweit der größte Treff der Biogasbranche
November – in jedem geraden Jahr
in Hannover
zusammen mit der Fachmesse:
Dezember – in jedem ungeraden Jahr
in Nürnberg
BIOGAS Jahrestagung & Fachmesse:
Mit
Lehrfahrt zu
Biogasanlagen
61
Organisationen
Der Fachverband Biogas e.V.
(FvB)
Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe e.V. (FNR)
Der FvB vereint bundesweit Betreiber, Hersteller und
Planer von Biogasanlagen, Vertreter aus Wissenschaft
und Forschung sowie an der Branche Interessierte. Seit
seiner Gründung hat sich der Verband zu Europas stärkster
Organisation im Bereich Biogas- und Gärproduktherstellung
entwickelt. Neben der Hauptgeschäftsstelle in
Freising gibt es ein Hauptstadtbüro in Berlin sowie fünf
Regionalbüros im gesamten Bundesgebiet.
Der FvB setzt sich durch intensive politische Interessenvertretung
auf EU-, Bundes- und Länderebene für die verstärkte
Nutzung der Biogastechnologie ein. Darüber hinaus
fördert er den Erfahrungs- und Informationsaustausch
im Biogas- und Gärproduktbereich, z. B. durch die Sammlung,
Auswertung und Vermittlung von wissenschaftlichen
Erkenntnissen und praktischen Erfahrungen mithilfe von
Tagungen, Ausstellungen und anderen Veranstaltungen
wie beispielsweise die jährliche Biogas Convention.
Durch die Beteiligung an EU-Projekten sowie die Mitgliedschaft
im Europäischen Biogasverband (EBA) initiiert
und fördert der FvB aktiv den internationalen Erfahrungsaustausch.
Der FvB wird vertreten durch ein von der
Mitgliederversammlung gewähltes siebenköpfiges Präsidium.
Die bundesweit mehr als 4.800 Mitglieder sind in
26 Regionalgruppen organisiert. So wird eine effektive
Vernetzung von kompetenten Ansprechpartnern sowohl
regional als auch überregional und international gewährleistet.
Die FNR ist Projektträger des Bundesministeriums für
Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und koordiniert
die FNR Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im
Bereich Biogas. Sie wurde 1993 auf Initiative der Bundesregierung
mit der Maßgabe ins Leben gerufen, Forschungs-,
Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte
im Bereich nachwachsender Rohstoffe zu koordinieren.
Satzungsgemäßer Zweck der FNR ist, einen wirksamen
und kontinuierlichen Beitrag für die Entwicklung und
den Einsatz nachwachsender Rohstoffe insbesondere
unter Berücksichtigung von Nutzungskonkurrenzen,
direkten und indirekten Flächeneffekten, Biomassekonversionen
sowie von partiellen und übergreifenden
Nachhaltigkeitskonzepten zu leisten.
Das Förderprogramm „Nachwachsende Rohstoffe“ des
BMEL gibt dafür die Regeln vor. Die Fördermittel stehen
aus dem Bundeshaushalt zur Verfügung. Zusätzlich
verfügt die FNR über Gelder aus dem Energie- und Klimafonds
für Forschung und Entwicklung im Bioenergiebereich.
Hauptaufgabe der FNR ist die Betreuung von
Forschungsvorhaben zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe.
Aktuelles Fachwissen zum Thema wird gesammelt
und über Veranstaltungen, Broschüren und das Internet
verfügbar gemacht. Auch auf Messen und Ausstellungen
informiert die FNR über das Potenzial nachwachsender
Rohstoffe. Die Koordinierung von EU-Projekten rundet
ihre Tätigkeit auf europäischer Ebene ab.
Gründungsjahr: 1992 | Anzahl der Mitarbeiter: 41
Gründungsjahr: 1993 | Anzahl der Mitarbeiter: 92
Fachverband Biogas e.V.
Angerbrunnenstraße 12
85356 Freising
Telefon +49 8161 9846-60
Fax +49 8161 9846-70
E-Mail info@biogas.org
URL www.biogas.org
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
OT Gülzow, Hofplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
Telefon +49 3843 6930-0
Fax +49 3843 6930-102
E-Mail info@fnr.de
URL www.fnr.de
62
GüteGemeinschaft Gärprodukte e.V.
(GGG)
Die GGG schafft seit 2003 bundesweit einheitliche Standards
für Gärprodukte aus biogenen Reststoffen und nachwachsenden
Rohstoffen, um deren Qualität sicherzustellen und deren
Vermarktungsfähigkeit zu verbessern. Die GGG ist Mitglied bei
der Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (BGK), die auch die
Gütesicherung durchführt. In Deutschland sind derzeit 120 Biogasanlagen
Mitglied in der GGG und nutzen die unabhängige
Gütesicherung und das kompetente Beratungsnetzwerk. Folgende
Vorteile ergeben sich aus einer Mitgliedschaft:
ffGütesicherung der erzeugten Gärprodukte
ffErhalt der Prüfzeugnisse mit düngemittelrechtlicher
Kennzeichnung
ffFachliche Unterstützung durch Qualitätsbetreuer und
Ansprechpartner in der GGG und BGK.
ffAustausch über aktuelle Themen und die neuesten
Entwicklungen durch regelmäßige Fachseminare
ffInternetpräsenz mit Fachinformationen und Vorträgen
für Mitglieder zum Download
ffExklusiver Zugang zur Abfallvergärungskarte, um mit
potenziellen Substratlieferanten in Kontakt zu treten
Mit einer Mitgliedschaft bei der GGG profitieren die Mitglieder
nicht nur von einem breiten Erfahrungsaustausch mit anderen
Biogasanlagenbetreibern, sie können auch anhand der Prüfzeugnisse
und des Gütesiegels die hohe Qualität der erzeugten
Gärprodukte dem Abnehmer, der zuständigen Behörde und sich
selber nachweisen.
Gründungsjahr: 2003 | Anzahl der Mitarbeiter: 3
GüteGemeinschaft Gärprodukte e.V.
Angerbrunnenstr. 12
85356 Freising
Telefon +49 8161 9846-67
Fax +49 8161 9846-70
E-Mail info@gaerprodukte.de
URL www.gaerprodukte.de
63
Glossar
Aerobe Umsetzung: Biologische Abbauprozesse, die unter Anwesenheit von Sauerstoff verlaufen.
Beispiele sind die Kompostierung und Nitrifikation.
Anaerobe Umsetzung: Biologische Abbauprozesse, die bei Ausschluss von Sauerstoff verlaufen,
da die beteiligten Mikroorganismen für ihren Stoffwechsel keinen Sauerstoff benötigen bzw.
durch diesen gehemmt oder abgetötet werden können. Beispiele sind die Biogaserzeugung oder
Denitrifikation.
Ammoniak (NH 3
): Stechend riechendes und giftiges Gas, das abhängig von pH-Wert und Temperatur
im chemischen Gleichgewicht mit Ammonium steht.
Ammonium (NH 4
): Mineralisierte Stickstoffverbindung, die pflanzenverfügbar als Düngemittel
verwendet wird.
Ammoniumsulfatlösung (ASL): ASL wird in einem sauren Wäscher durch die Bindung von NH 3
an
Schwefelsäure erzeugt und kann als Mineraldünger eingesetzt oder dem flüssigen Gärprodukt wieder
zugemischt werden.
Flockungsmittel: Betriebshilfsmittel, die eingesetzt werden, um eine höhere Feststoffabtrennung
bei der Separation zu erreichen. Durch die Zugabe wird eine Agglomeration der im Gärprodukt
enthaltenen Partikel erzeugt und damit die Abscheidung verbessert.
Nitrifikation und Denitrifikation: Nitrifikation ist die aerobe (belüftete) Umsetzung von NH 4
bzw. NH 3
über Nitrit zu Nitrat. Denitrifikation ist die anaerobe Umsetzung von Nitrat zu Luftstickstoff (N 2
).
64
Rechtsverordnungen
Düngegesetz (DüngG) vom 9. Januar 2009 (BGBl. I S. 54, 136), zuletzt geändert durch Artikel 1
des Gesetzes vom 5. Mai 2017 (BGBl. I S. 1068)
Düngemittelverordnung (DüMV): Verordnung über das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen,
Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln vom 5. Dezember 2012 (BGBl. I S. 2482),
zuletzt geändert durch Artikel 3 der Verordnung vom 26. Mai 2017 (BGBl. I S. 1305)
Düngeverordnung (DüV): Verordnung über die Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen,
Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln nach Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim
Düngen vom 26. Mai 2017 (BGBl. I S. 1305)
Wirtschaftsdüngerverbringungsverordnung (WDüngV): Verordnung über das Inverkehrbringen und
Befördern von Wirtschaftsdüngern vom 21. Juli 2010 (BGBl. I S. 1062), zuletzt geändert durch
Artikel 2 der Verordnung vom 26. Mai 2017 (BGBl. I S. 1305)
Stoffstrombilanzverordnung (StoffBilV): Verordnung über den Umgang mit Nährstoffen im Betrieb
und betriebliche Stoffstrombilanzen vom 14. Dezember 2017 (BGBl. I S. 3942; 2018 I S. 360)
65
Impressum
Herausgeber
Fachverband Biogas e.V.
Dr. Claudius da Costa Gomez (V.i.S.d.P.),
Angerbrunnenstraße 12 · 85356 Freising · Germany
Phone +49 (0) 81 61 - 98 46 60
Fax +49 (0) 81 61 - 98 46 70
E-Mail info@biogas.org
URL www.biogas.org
Redaktion Fachverband Biogas e. V.
Autoren
Layout
David Wilken, Stefan Rauh, Ramona Weiß,
Florian Strippel, Marion Wiesheu,
Karin Luyten-Naujoks, Andreas Kirsch,
Carsten Herbes, Peter Kurz, Verena Halbherr,
Johannes Dahlin und Michael Nelles
bigbenreklamebureau GmbH
www.bb-rb.de
Bildnachweis agriKomp GmbH, Agro Energie Hohenlohe GmbH & Co. KG,
AVR BioTerra, Byosis Group BV, Dr. Hans-Heinrich Kowalewsky,
Fachverband Biogas e.V., Geltz Umwelttechnologie GmbH,
MKR Metzger GmbH, Verband der Humus- und Erdenwirtschaft
e.V. (VHE), www.fotolia.de, www.landpixel.eu,
www.stockphoto.com
Stand März 2019
ISSN (Print) 2570-4540
ISSN (Online) 2626-3467
www.digestate-as-fertilizer.com
From responsible
so rces u
66
Symbolerklärung:
Tierische Nebenprodukte
Pflanzliche Nebenprodukte
Ausbringtechnik
Labor / Messtechnik
Bio- und Grüngut
Gewerbliche Abfälle
Energiepflanzen
Flüssigvergärung
Pfropfenstromverfahren
Garagenverfahren
Gärprodukt
Biogas / Biomethan
Strom
Separation
Kompostierung
Trocknung / Eindampfung
Pelletierung
Vakuumverdampfung
Membranverfahren
Fällung
Strippung
Klärung
Wärme
Kraftstoff
Die dargestellten Symbole werden
durch gängig in der Broschüre verwendet
und dienen zur Einteilung der angebotenen
Techniken im Firmenverzeichnis.
www.digestate-as-fertilizer.com