5_2023 Leseprobe

Fachverband Biogas e.V. | ZKZ 50073 | 26. Jahrgang
www.biogas.org
5_2023
Ab Seite 58
Titelthema
Klima-
Farming
RED III – was Betreiber
beachten müssen 44
Zertifizierung von
Biomethan 82
NECOC – CO 2
zu
Kohlenstoff 100

Inhalt
Biogas Journal | 5_2023
24 58
Editorial
3 Wasserkreisläufe in Ordnung bringen
Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann
Redakteur Biogas Journal
Fachverband Biogas e.V.
AKTUELLES
6 Meldungen
8 Bücher
12 Termine
14 Biogas-Kids
16 Biogas-Innovationskongress
Technische Lösungen und wissenschaftliche
Forschungsergebnisse
Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann
20 Abfallvergärungstag Teil 2
Bioabfallpotenziale heben
Von Dipl.-Geograph Martin Frey
24 Abfallvergärungstag Teil 3 – Exkursion
Innovative Anlagen besichtigt
Von Dipl.-Geograph Martin Frey
30 BEE-Sommerfest
Habeck verteidigt Energiewende-Kurs
Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann
34 20 Jahre bioconstruct GmbH
Vom Start-up zum erfolgreichen
Mittelständler
Von Dipl.-Ing. agr. (FH) Martin Bensmann
42 BIOGAS Convention & Trade Fair 2023
POLITIK
44 Die neue Erneuerbare-Energien-
Richtlinie „RED III“ – was ist neu?
Von Julia Münch
50 Vor allem das Ende der Sektorziele
sorgt für Kritik
Von Bernward Janzing
54 Folgt einem kühlen Sommer erneut
ein heißer Herbst?
Von Jörg Schäfer
Beilagenhinweis: Das Biogas Journal enthält
Beilagen der Firmen Pöttinger Landtechnik,
CSC Carbon Service & Consulting, Eisele und
ONERGYS sowie das Tagungsprogramm der Biogas
Convention & Trade Fair vom Fachverband Biogas.
4

Biogas Journal | 5_2023
Inhalt
PRAXIS
Klima-
Farming
58 Mit Vielfalt auf dem Acker
den Extremen trotzen
Von Thomas Gaul
64 Boden, Pflanze und Technik
in Harmonie
Von Dipl.-Journ. Wolfgang Rudolph
74 Maisanbau in wilder Reihe
Von Thomas Gaul
82 Nachhaltigkeitszertifizierung von
Biomethan für Strom, Wärme und als
Kraftstoff – ein Überblick
Von Dirk Bonse und Christoph Tollmann
86 Mehrwert aus Mist und Methanos
Von Dipl.-Journ. Wolfgang Rudolph
94 Lauwarme Klärschlammtrocknung auf
Bio-Energie-Art im Container
Von Dipl.-Ing. Heinz Wraneschitz
titelFoto: Rainer Weisflog/weisflog.net i Fotos: Martin Frey, Thomas Gaul, LWG /Lennart Dittmer
108
WISSENSCHAFT
100 Biogas zur Kohlenstoffproduktion
Von Dipl.-Geograph Martin Frey
104 Extensives Grünland und Biogas –
wechselseitiger Nutzen
Von Dr. Joachim Pertagnol
108 Straßenmähgut in Biogasanlagen –
Offene Potenziale nutzen?
Von Lennart Dittmer
116 Echtzeitüberwachung von
Biogasfermentern
Von Marian Kazda, Sharif Ahmed,
Kerstin Maurus, Andreas Rembold
und Lars Seisser
INTERNATIONAL
Frankreich
124 Frankreich gibt bei Biomethan Gas
Von Oliver Ristau
VERBAND
Aus der Geschäftsstelle
126 Im Herbst erwartet die Biogasbranche
strategische Entscheidungen der
Bundesregierung
Von Dr. Stefan Rauh und
Dipl.-Ing. agr. (FH) Manuel Maciejczyk
132 Regionalbüros
134 Die Wärmewende auf Kurs bringen
Von Dr. Simone Peter, BEE
136 Aktionswoche Artenvielfalt
Von Dipl.-Ing. agr. Andrea Horbelt
138 Impressum
98 Anlagen des Monats Juni und Juli
5

Aktuelles Biogas Journal | 5_2023
Abfallvergärungstag Teil 2
Bioabfallpotenziale heben
Vom 15. bis 17. Mai traf sich die Branche zum Abfallvergärungstag und GGG-Fachseminar
in Waldenburg. Am zweiten Veranstaltungstag standen die Herausforderungen und Potenziale
der Abfallvergärung im Mittelpunkt. Nach den Vorträgen fand ein intensives Netzwerken
statt.
Von Dipl.-Geograph Martin Frey
Fremdstoffe sind weiterhin ein großes Thema
für die Abfallvergärung: Mit den ab Mai
2025 geltenden weiteren Regelungen der
„Kleinen Novelle der Bioabfallverordnung“
seien deutliche Verbesserungen für die Bioabfallvergärung
zu erwarten, bilanzierte Hans-Walter
Schneichel, Referatsleiter für Kreislaufwirtschaft am
Mainzer Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie
und Mobilität Rheinland-Pfalz. Das Gesetzeswerk
ziele darauf, Fremdstoffe vor der Behandlung konsequenter
zu entfernen, damit so der Eintrag von Kunststoffen
in die Böden minimiert werde. Helfen sollen
dabei unter anderem schärfere Eingangskontrollen,
aber auch spezielle Anforderungen an Hilfsmittel, wie
zum Beispiel Beutel in der Getrenntsammlung.
Parallel hierzu arbeite die EU an Vorgaben für Verpackungen
und deren Abbauverhalten. Schneichel
erklärte, für ihn sei in diesem Zusammenhang die
Diskussion um „Kaffeekapseln“ der Aufreger des
Jahres. Aus Umweltsicht problematische Kaffeekapseln
werden einerseits als Verpackung und andererseits
als sogenannte „Brühhilfe“ und somit nicht als
„Kaffeeverpackung“ gesehen. Vielleicht hätten beide
Seiten ein Stück weit Recht. Aber auf diesem Wege
dürften spezielle stoffliche Anforderungen und Entsorgungspflichten
nicht umgangen werden können.
In mehreren Arbeitsgruppen wurden aktuelle Themen besprochen und intensives Networking betrieben.
Besondere Anforderungen für verpackte Lebensmittelabfälle,
wie die Getrennthaltung zu anderen Bioabfällen,
seien ein weiteres hilfreiches Element der
Novelle der Bioabfallverordnung.
Ungenutzte Bioabfallpotenziale
ausschöpfen
Einen Überblick über die noch ungenutzten Bioabfallpotenziale
zur Vergärung in Deutschland lieferte
Dr.-Ing. Michael Kern vom Witzenhausen-Institut für
Abfall, Umwelt und Energie GmbH. Die Erfassung
der Bioabfälle, also Biogut, aber auch des Grüngutes
sei nach Bundesländern sehr unterschiedlich. Insgesamt
seien erst etwa 63 Prozent der Bevölkerung an
die Biotonne angeschlossen. Von den eingesammelten
rund 5,3 Millionen (Mio.) Megagramm pro Jahr
[(Mg/a) = (t/a)] Biogut gingen zirka 55 Prozent in die
Vergärung.
Auch die Grünguterfassung sei sehr unterschiedlich:
So würden von etwa der gleichen Gesamtmenge
Grüngut nur sehr geringe Anteile vergärt. Bei einer
Anlagengröße von etwa 30.000 Tonnen Bioanfall seien
etwa 40 Vergärungsanlagen denkbar. Zusammen
mit dem vergärbaren Potenzial im Restabfall käme
man auf ein Potenzial von etwa 100 neuen Biogutvergärungsanlagen
in Deutschland.
Die Bioabfallpotenziale im
Rest abfall seien hierbei von besonderem
Interesse: „Bis 2030
soll die Hälfte davon aus dem
Restabfall herausgenommen
werden“, skizzierte Dr. Kern
das Ziel des Gesetzgebers. In
Rheinland-Pfalz gebe es dafür
die strengsten Zielwerte, die
noch darüber hinausgehen. Bei
allem sei aber auch kritisch anzumerken:
„Pro Einwohner werden
jährlich Lebensmittel im
Wert von 200 bis 300 Euro weggeworfen.
Allein aus ethischen
Gesichtspunkten dürfen wir uns
einer solchen Verschwendung
nicht länger hingeben“, mahnte
der Forscher.
Fotos: Martin Frey
20

Biogas Journal | 5_2023
Aktuelles
In einem Praxisbericht über die Abfallvergärungsanlage
der AVR BioTerra GmbH &
Co. KG in Sinsheim berichtete Prokurist
Heinz Schwermann, der seit 2022 für
die Großanlage verantwortlich ist (siehe
Bericht zur Lehrfahrt in diesem Heft ab
Seite 24). Die anschließende Podiumsdiskussion
nahm noch einmal Bezug auf
die verschiedenen Möglichkeiten, für Sortenreinheit
zu sorgen. Es bestand Einigkeit
darin, dass es nicht sein könne, dass
in Restabfalltonnen bisweilen 40 Prozent
Organik enthalten sei. Hier seien alle Verantwortlichen
gefragt, nach Lösungen zu
suchen.
Mittel zur Sicherung der
Sortenreinheit
Die Sortenreinheit von gesammelten Bioabfällen in
Haushalten (Biogut) ist ein wesentliches Kriterium,
um die Qualität der daraus gewonnenen Düngeprodukte
sicherzustellen. „Die Fremdgehalte in den
Komposten und Gärprodukten haben sich in den letzten
Jahren deutlich verbessert“, stellte David Wilken,
Geschäftsführer der Bundesgütegemeinschaft Kompost
e.V. (BGK) aus Köln dar. „Entscheidend für die
Produktqualität sind saubere Einsatzstoffe“, bekräftigte
er und sprach über die Bewertung von Biogut
mittels BGK-Methoden direkt auf den Anlagen.
Zum Einsatz kämen vor allem die „Sichtkontrolle“,
die „Bonitur“ und die „Chargenanalyse“. Bei der
Sichtkontrolle gehe es darum, die Wahrscheinlichkeit
der Überschreitung des Kontrollwertes für enthaltene
Kunst- und Fremdstoffe mittels visueller Kontrolle zu
beurteilen. Bei der Bonitur werden die Fremdstoffe
auf einer definierten Fläche ausgezählt und danach
beurteilt. Am aufwändigsten sei die Chargenanalyse,
die eine händische Aussortierung, Auswiegung und
Bestimmung des prozentualen Anteils der Fremdstoffe
umfasst. Dazu seien mindestens vier Personen
notwendig.
Generell sei es aber besser, die Kontrollwerte bereits
bei der Sammlung zu unterschreiten. „Dann
müssen wir die Fremdstoffe nicht mehr technisch
abscheiden.“ Dazu sei eine kontinuierliche Öffentlichkeitsarbeit
notwendig, mit etwa Radiowerbung,
Kompostgutscheinen und Sortierhilfen, auch in
Fremdsprachen. Zudem seien Anreize in Ausschreibungen
für die Sammlung mit Bonus-Auszahlungen
an Müllwerker erfolgversprechend. Schließlich zählen
auch Behälterkontrollen und Sanktionen zum Repertoire:
„Wer einmal seine Biotonne nachsortieren
musste, wird diese wohl nie wieder falsch füllen“, so
Wilken. Immerhin unterstützen die Vorgaben an die
Sortenreinheit durch die Kleine Novelle der Bioabfallverordnung
künftig die Verbesserung der Biogutqualität.
Hans-Walter Schneichel, Referatsleiter für
Kreislaufwirtschaft am Mainzer Ministerium
für Klimaschutz, Umwelt, Energie und Mobilität
Rheinland-Pfalz, berichtete über die ab Mai 2025
geltenden weiteren Regelungen der „Kleinen
Novelle der Bioabfallverordnung“, die deutliche
Verbesserungen für die Bioabfallvergärung
erwarten lassen.
Leitfaden zur Sichtkontrolle in Arbeit
Einen Werkstattbericht über den entstehenden „Leitfaden
zur Sichtkontrolle von flüssigen, schlammigen
und pastösen Bioabfällen“ gab Fachreferentin Dr.
Verena Pfahler vom Fachverband Biogas e.V.. Die
Schrift wird zusammen mit dem Fachverband Biogas
e.V., der Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V.
(BGK) und der GGG entwickelt und soll dazu dienen,
die in der Kleinen Novelle der Bioabfallverordnung
gesetzten Ziele optimal einzuhalten. Neben einer Befragung,
an der sich etwa 10 bis 15 Prozent der Betreiber
von Abfallvergärungsanlagen beteiligt
Teilnehmerstimme
„Pro Einwohner werden jährlich Lebensmittel im
Wert von 200 bis 300 Euro weggeworfen“, erinnerte
Dr.-Ing. Michael Kern vom Witzenhausen-
Institut in seinem Beitrag über die Potenziale für
Abfallvergärungsanlagen in Deutschland.
Tagungsteilnehmer Gerhard Wilhelm, Gesellschafter der Ökotec Biogas GmbH
& Co. KG aus Thallwitz in Sachsen und GGG-Vorstandsmitglied, zog eine
positive Bilanz: „Die Veranstaltung macht mir Mut. Es gibt doch interessante
Möglichkeiten für Anlagenbetreiber, mit ihrer Arbeit weiterzumachen.“ Er
selbst überlege jetzt, von der Strom- und Wärmeproduktion zur Methanerzeugung
überzugehen. „Auf diese Weise werden wir wieder gebraucht“, so der
seit mehr als 20 Jahren in der Biogasbranche aktive Praktiker.
21

Aktuelles Biogas Journal | 5_2023
Heinz Schwermann, Prokurist der AVR BioTerra
GmbH & Co. KG in Sinsheim, berichtete von
seinen Praxiserfahrungen der Abfallvergärungsanlage
Sinsheim, für die er seit 2022 verantwortlich
ist.
Auf die Bedeutung sauberer Einsatzstoffe für die
Qualität von Düngeprodukten wies David Wilken,
Geschäftsführer der Bundesgütegemeinschaft
Kompost e.V. (BGK) aus Köln hin.
In ihrem Werkstattbericht beschrieb Fachreferentin
Dr. Verena Pfahler vom Fachverband Biogas
e.V. das Entstehen des „Leitfadens zur Sichtkontrolle
von flüssigen, schlammigen und pastösen
Bioabfällen“. Dieser soll ab dem dritten Quartal
zur Verfügung stehen.
hatten, wurde ein Pilotprojekt mit Chargenanalysen
und Laborauswertungen gestartet.
„Inzwischen zeigen erste Ergebnisse, dass der Zielwert
von 0,5 Prozent Fremdstoffe größer zwei Millimeter
in der Trockenmasse häufig unterschritten
wird“, berichtete Dr. Pfahler. Oft erziele man Werte
unter 0,1 Prozent, was sehr erfreulich sei. In der Praxis
habe sich aber auch gezeigt, dass der Probenahmeort
nicht immer einfach zu finden sei. Auch die
Probenahme erfordere „etwas Übung und Geschick.“
Fremdstoffe seien nicht immer einfach zu erkennen.
Zum Beispiel unterschieden sich Tomatenschalen
und rote Kunststofffolien nur unwesentlich. Mit den
gewonnenen Erkenntnissen soll der Leitfaden weiter
optimiert werden, damit er ab dem dritten Quartal
sowohl von Praktikern als auch Behörden genutzt
werden kann. Außerdem würden zusätzliche Fachseminare
zu diesem Thema geplant.
Regelwerke und Umsetzung der TRAS 120
Da die technischen Anforderungen in der Biogasbranche
immer komplexer werden, gab Manuel Maciejczyk,
Geschäftsführer des Fachverbandes Biogas
e.V., einen Überblick über aktuelle Entwicklungen
bei den technischen Regelwerken und der Umsetzung
der Technischen Regel für Anlagensicherheit
(TRAS) 120. Der Umgang mit dieser habe sich inzwischen
eingespielt und sie sei zur „wichtigen Erkenntnisquelle“
zum Stand der Technik beziehungsweise
Stand der Sicherheitstechnik geworden.
Da ab kommendem Jahr eine Überarbeitung anstehe,
sammle man bereits Änderungswünsche und bitte
um Mitarbeit. Manche Inhalte seien zu weitgehend.
Maciejczyk erinnerte daran, dass bereits hinter etwa
der Hälfte der Störfallanlagen in Deutschland Biogasanlagen
stünden. „Da findet man sich dann auf gleicher
Ebene wie Betreiber von Sprengstofflagern wieder.“
Das passe einfach nicht. Da sich der Stand der
Technik in den vergangenen Jahren stetig weiterentwickelt
habe, wüchsen auch in anderen Regelwerken
die Anforderungen. Dabei werde die Diskrepanz zu
dem, was die Branche leisten könne, immer größer.
Neben den Themen Instandhaltung und Arbeitssicherheit
nehme die Cybersicherheit einen zunehmenden
Stellenwert ein, so Maciejczyk. Auch physische
Eingriffe Unbefugter, Einbrüche und Sabotageakte
nähmen zu. Hier sei an die Verkehrssicherungspflichten
der Betreiber zu erinnern. Auf allen Feldern bestehe
Bedarf nach Vereinfachung. Man bleibe wachsam:
„Die Politik erkennt den Handlungsbedarf, aber es ist
fraglich, ob daraus Konsequenzen gezogen werden.“
Intensives Networking rundete
Tagungsteil ab
Im Anschluss an das Vortragsprogramm fand ein
intensives Networking in Kleingruppen statt. Themen
waren die nationale Biomassestrategie, die
Biomethanproduktion und -nutzung, die THG-Bilanzierung
sowie Humusaufbau und Pflanzenkohle.
Den Impuls dazu lieferte Joachim Böttcher, technischer
Vorstand der Ricion AG aus Hengstbacherhof
im nordpfälzer Bergland. Er setzt sich dafür ein, die
flüssige Ausbringung von Gärprodukten zu ersetzen
durch einen Prozess, in dem unter anderem Pflanzenkohle
erzeugt wird, die einen echten Humusaufbau
befördert und das Pflanzenwachstum unterstützt.
Das innovative Wertschöpfungsmodell für Biogasanlagen
kommt bereits bei den Stadtwerken im südhessischen
Groß-Gerau zum Einsatz (siehe Biogas
Journal 6_2022, Seiten 86-90). Die „Gärprodukt-
2-Humus-Anlage“ erzeuge außerdem ein torffreies
Kultursubstrat, organische Depotdünger, einen
Bodenaktivator für Landwirtschaft und Gartenbau
sowie Reinwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung.
Die anschließenden Gespräche behandelten die vielfältigen
eigenen Erfahrungen vor Ort, übergeordnete
Herausforderungen und konkrete Wünsche für die
kommenden Jahre. Ziel der Kleingruppenarbeit war,
Themen zu identifizieren, die für künftige Veranstaltungen
dieser Art von Interesse sein könnten. Dazu
zählte auch die Nationale Biomassestrategie (NA-
22

Biogas Journal | 5_2023
Aktuelles
BIS), die Themenkomplexe „Reststoff
versus Abfallstoff“ sowie Biomethan und
THG-Bilanzierung.
Positives Fazit der Tagung
Die Abschlussrunde ergab ein positives
Fazit der Veranstaltung: Insgesamt hätten
die beiden Tage gezeigt, dass die Branche
in vielen Bereichen mit einer Stimme spreche,
bilanzierte Mathias Hartel, Referatsleiter
Abfall, Düngung und Hygiene beim
Fachverband Biogas. So ziehe man bei
Begrifflichkeiten, Genehmigungsfragen,
Informations- und Aufklärungsarbeit an
einem Strang. Der Verband setze sich bei
den aktuellen politischen Weichenstellungen, gerade
im Hinblick auf die unsichere Energieversorgung Europas,
besonders für eine klare Technologieoffenheit ein.
„Wir sollten uns da nicht verrennen in einzelne
Technologien“, gab Hartel den Zuhörern mit auf den
Weg. Im Kontext zur Bioökonomie beziehungsweise
stofflichen Verwertung sei wichtig zu betonen, „dass
wir mehr als Strom und Wärme können“. Der nächste
Abfallvergärungstag solle wieder in einem Jahr
stattfinden, dann an einem Konferenzort im Norden
Deutschlands.
Die in vielen Regelwerken gewachsenen Anforderungen
brächten eine immer größere Diskrepanz
zu dem, was die Branche leisten könne, warnte
Manuel Maciejczyk, Geschäftsführer des Fachverbandes
Biogas e.V., auf der Tagung.
Autor
Dipl.-Geograph Martin Frey
Fachjournalist
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Joachim Böttcher, technischer Vorstand der
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23

praxis
Biogas Journal | 5_2023
Lauwarme
Klärschlammtrocknung
auf Bio-Energie-Art
im Container
Die auffälligen Silos
für das getrocknete
Gut vor den doppelt
übereinander stehenden
Systemgehäusen.
Eine oberfränkische Firmengruppe hat nach eigener Aussage dank ihrer Niedertemperatur-Containerlösung
den Energieverbrauch für ihre Klärschlammtrocknung halbiert. Und weil das System mit der Abwärme von
Biogasanlagen arbeiten kann, ist es mit solchen zu kombinieren, die noch Wärmeüberschuss haben.
Von Dipl.-Ing. Heinz Wraneschitz
Links im Bild der Container mit dem Klärschlamm,
in der Mitte das Förderband, rechts die
doppelt übereinander stehenden Systemgehäuse
mit dem Trockensystem.
Wer Richtung Beuerfeld
fährt, einem Weiler mit
40 Einwohnern, der zur
Gemeinde Meeder im
oberfränkischen Landkreis
Coburg gehört, dem fallen sicher
sofort vier nebeneinanderstehende, etwa
20 Meter hohe Silos auf. Die stehen seit
einigen Monaten auf dem Gelände der
großen Biogasanlage, die Landwirt Tobias
Bauersachs dort betreibt. Seit 2006
ist das Kraftwerk mit seinen Fermentern,
Gasspeichern, Gärdüngerbehältern nach
und nach gewachsen. Anfangs war die
Anlage auf 200 Kilowatt (kW) elektrische
Leistung ausgelegt, heute kann Bauersachs
in der Spitze bis 2.500 kW Strom
ans Netz abgeben.
Doch wie bei vielen Biogasanlagen, die in
den ersten Jahren nach Einführung des
EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) gebaut
wurden, wird auch hier mehr Wärme
produziert, als verbraucht wird. Und genau
dafür, nämlich dass mehr Abwärme
aus der Umwandlung von Biogas in Strom
genutzt wird, sind zwei 26 Meter lange
und 2,7 Meter breite, übereinander angeordnete
und ein etwas kleinerer Container
wichtig, die direkt neben jenen vier Silos
stehen.
Die beiden großen Container beinhalten
eine SDS 3500, die größte Ausführung
jener Schlammtrocknungssysteme, die
Felix Hellmuth und sein Team in den letzten
fünf Jahren entwickelt haben. SDS
– das steht für „Sludge Drying Systems“.
Profan auf Deutsch „Schlammtrocknung“
wollte Hellmuth seine Anlagen offenbar
nicht nennen, auch wenn mehrere Webseiten
auf diesen Begriff hin öffnen. Denn
die SDS-Gruppe (siehe Kasten) hat einen
internationalen Anspruch.
Der dürfte aufgrund der innovativen
Technik auch gerechtfertigt sein. Denn
um einen Liter Wasser, so die Unternehmensbehauptung,
aus dem feuchten
Klärschlamm zu treiben, brauche das
SDS-System gerade mal 0,4 Kilowattstunden
(kWh) Energie – heutzutage genutzte
Schlammtrockner würden dafür oft
Fotos: Heinz Wraneschitz/www.bildtext.de
94

Biogas Journal | 5_2023
praxis
„Weil wir mit
niedrigen Temperaturen
trocknen, haben wir keine
Kondensierung und wegen der
niedrigen Luftfeuchte auch kein
Rostproblem“
Felix Hellmuth
Diese kleine Heizkreislaufpumpe
reicht
aus, um die Wärme
aus dem Warmwasserzufluss
von der
Biogasanlage in die
Wasser-Luft-Wärmetauscher
zu pumpen.
Felix Hellmuth,
der Entwickler des
Systems im Container,
erklärt die Technik.
gut das Doppelte benötigen, erzählt Felix
Hellmuth, bevor wir in den Trockencontainer
gehen.
Und das ohne Mundschutz oder kühlende
Jacke: Mit gerade mal um die 40 Grad Celsius
(°C) warmer, trockener Luft wird hier
gearbeitet – am anderen Container-Ende
sind es noch 35 °C. Drei Ventilatoren mit
je 1 kW Leistung sorgen für 40.000 Kubikmeter
Luftdurchsatz. „Weil wir mit
niedrigen Temperaturen trocknen, haben
wir keine Kondensierung und wegen der
niedrigen Luftfeuchte auch kein Rostproblem“,
erklärt der SDS-Chef: „Das Wasser
verdunstet aber trotzdem komplett.“
Und so steht am Abluftkamin auch keine
Dampfwolke. Nicht zu vergessen: Weil
mit Frischluft getrocknet und diese nur
auf 40 °C erhitzt wird, stinkt es weder im
noch außerhalb des Containers.
Energiesparsamkeit hatten die Konstrukteure
offensichtlich überall im Blick. So
funktioniert das System bereits mit Vorlauftemperaturen
von 60 Grad Celsius –
die Abgase von Biogas-Blockheizkraftwerken
könnten diese über Wärmetauscher
erzeugen, heißt es. In Beuerfeld liefert
das dauernd laufende 250-kW-Aggregat
die notwendige Wärme über eine Leitung
in die Container, und zwar mit maximal
80 °C.
Im kleinen Zuführcontainer sind 40 Kubikmeter
Klärschlamm gebunkert, die
Menge, die das SDS-3500-System in
drei Tagen von etwa 78 Prozent auf 15
Prozent Feuchteanteil trocknen kann.
Um das feuchte Material über ein Förderband
ohne Quernoppen in den Trockencontainer
zu transportieren, reicht
ein 240-Watt-Elektromotor mit Getriebe.
„Zwischen vier und elf kW elektrischen
Leistungsbedarf“, gibt das Unternehmen
je nach Typ der Gesamtanlage an.
Steuerung in der Cloud
Und weil „die Steuerung in der Cloud
steht, ist die Anlage über mobile Endgeräte
bedienbar, es gibt nicht einmal einen
Bildschirm im Container“, könne übers
Wochenende auf die Betreuung der Anlage
vor Ort verzichtet werden, so Hellmuth.
Ansonsten sei etwa eine Stunde Aufwand
pro Tag notwendig. In dieser Stunde sei
auch der Aufwand enthalten, am Boden
liegendes Trocknungsgut wieder nach
oben zu schaufeln.
SDS arbeitet mit langsam laufenden, an
Ketten montierten Rechen mit gegeneinander
versetzten Stiften, die das Material
durchmischen und über längs angeordnete
Bleche durch die Container ziehen. Immer
am Ende fällt der Klärschlamm
95

praxis
Biogas Journal | 5_2023
Die Firmen hinter den
Schlammtrocknern
Bisher war die Tausan GmbH & Co.KG im oberfränkischen Dörfles-Esbach
ein Unternehmen, das „es sich zur Aufgabe gemacht hat, Spritzwerkzeuge
aus China, auf höchstem technischem Niveau, zu fairen Preisen zu beschaffen.
Dazu bieten wir unseren Kunden ein professionelles Projektmanagement
und ein Rundum-Sorglospaket“, heißt es.
Dank dieser Werkzeuge kann die Firma um Geschäftsführer Felix Hellmuth
viele „ausgewählte, technisch anspruchsvolle Bauteile“ entwickeln und
liefern, vor allem für Autohersteller wie DAF, MAN, VW, BMW, Mini, Daimler
oder Opel. Tausan verweist dabei auf „mehr als 30 Jahre Erfahrung in der
Konstruktion von Werkzeugen, im Werkzeugbau und Projektmanagement“.
Doch was auf dem Gelände einer Biogasanlage in Beuerfeld, dem Nachbarort
von Dörfles-Esbach entstanden ist, hat nichts zu tun mit Werkzeugen,
wie sie bei Tausan bisher entwickelt wurden. Denn hier geht es nicht um
„Automotive“-Teile, sondern um die Trocknung von Klärschlamm, und das
in großem Stil.
Auf die Beine – beziehungsweise auf den Beton unter den Containern – gestellt
hat die Anlage die „Sludge Drying Systems“-Gruppe, kurz SDS. Die besteht
aus einer ganzen Reihe von Gesellschaften. Komplementärin ist die Sludge
Verwaltungs GmbH, Geschäftsführer – wie könnte es anders sein – Felix Hellmuth.
Die Trocknungsanlage im Kreis Coburg läuft konkret als SDS Beuerfeld
GmbH & Co. KG. Die SDS GmbH wiederum bietet „Betrieb, Verpachtung und
Verkauf von Trocknungssystemen“ an. Hier ist Hellmuth aber „nur“ Prokurist.
Ein zweiter Beteiligter an „Sludge Drying Systems“ ist die Michel GmbH
aus dem unterfränkischen Kreuzwertheim. Die familiengeführte Firma
„unterstützt seit über 25 Jahren Unternehmen und Dienstleister beim Vertriebsauf-/-ausbau,
mit fertigen Vertriebskonzepten, Training, bis hin zum
Komplettvertrieb – in partnerschaftlicher und enger Zusammenarbeit.“ Auf
dieses nach Michel-Werbung „Rundumsorglospaket im Vertrieb“ hat auch
Hellmuths SDS zurückgegriffen, um die innovative Klärschlammtrocknung
möglichst vielfach in die Anwendung zu bringen.
WRA
Aus Klärschlamm wird eine
Art Trockengranulat.
auf das Blech darunter und wird von der nächsten
Rechenreihe in die Gegenrichtung transportiert. In
Beuerfeld sind 18 dieser Bleche übereinander angeordnet.
Nach dem untersten fängt eine Förderschnecke
den getrockneten Klärschlamm auf und transportiert
ihn nach draußen.
Und hier kommen die eingangs erwähnten auffälligen
Silos ins Spiel: Darin wird das getrocknete Gut
eingelagert, bis es per Lastzug abtransportiert wird.
„Das Monster hier schafft 60 Tonnen pro Stunde –
damit die Verladung nach zwei Stunden abgeschlossen
ist“, hebt Felix Hellmuth die Leistungsfähigkeit
des Austrags heraus.
Gefertigt wurden die jeweils 26 Tonnen schweren
Module in einer Maschinenfabrik in Oberfranken.
„Wir liefern die regional produzierten Einzelteile, das
stellt die Qualität sicher, die montieren nach unseren
Checklisten“; das gelte im Übrigen genauso für
Bio-LNG: Wir sind startklar!
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Biogas Journal | 5_2023
praxis
die bereits vereinbarte Lizenzproduktion in Brasilien,
so SDS-Geschäftsführer Hellmuth. Weil die Containermodule
vorgefertigt angeliefert werden, dauerten
Aufstellung und Inbetriebnahme gerade mal 48
Stunden, habe sich herausgestellt.
Anlagenkosten zwischen 0,8 und
1,6 Millionen Euro
Um einiges länger hat in Beuerfeld dagegen die Vorbereitung
des Untergrunds gedauert. Hierfür wurden
zwei Meter lange Beton-Brunnenringe verwendet, die
nach Einbringen in den Boden mit Beton ausgegossen
wurden. „Allein das Fundament hat eine halbe
Million Euro gekostet“, rechnet Felix Hellmuth die
aktuell sehr hohen Baukosten vor. Dagegen wirkt der
Preis für die SDS-Anlage selbst – je nach Typ zwischen
0,8 und 1,6 Millionen Euro – recht günstig.
Und für wen sind die SDS-Trockner geeignet? Michael
März, Verkaufschef der Vertriebsfirma Michel GmbH
setzt darauf, „dass sich Biogasanlagenbetreiber und
Kommunen zusammentun. Interessenten gibt’s aber
auch aus der Industrie, zum Beispiel für das Trocknen
von Kartoffelabfällen. Denn SDS funktioniert nicht
nur mit Klärschlämmen. Die Anlage stellt sich darauf
ein.“ Außerdem sei nicht nur der Kauf, sondern auch
die Vermietung möglich.
Die Anlage in Beuerfeld, wo 20 Kommunen gemeinsam
ihren Klärschlamm trocknen, ist im Übrigen
nicht die erste: Zwei Systeme seien bereits im professionellen
Betrieb. Und eine ursprünglich kleinere
Testanlage wandere jetzt nach zwei Jahren von Thüringen
an die RWTH Aachen. „Dort wird sie als Mobile
Forschungsanlage und für Vorführzwecke genutzt“,
womit Michael März auch auf die Möglichkeit hinweist,
die Standorte der Sludge-Drying-Systems zu
verändern.
Autor
Dipl.-Ing. Heinz Wraneschitz
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Wissenschaft
Biogas Journal | 5_2023
Extensives Grünland und Biogas –
wechselseitiger Nutzen
Unter dem Begriff Biogas wird allgemein zunächst an den Bereich Energie wie Strom,
Wärme oder auch Biomethan gedacht. Auch der Anbau von Mais ist in den meisten
Diskussionen um Biogas ein fester Bestandteil. Dabei gibt es viele weitere Bereiche
beziehungsweise Leistungen, die durch das Betreiben von Biogasanlagen erbracht
werden. In mehreren Forschungsprojekten wie beispielsweise BiogasNatur, MakroBiogas
oder FeBio verdeutlicht das IZES die breite Nutzung von Biogasanlagen.
Von Dr. Joachim Pertagnol
Für einen Betreiber einer Biogasanlage steht
natürlich die Wirtschaftlichkeit an erster
Stelle. Diese hängt zunächst davon ab, wie
viel Energie die Anlage produziert, dies immer
im Verhältnis zur Anlagengröße gesetzt.
Neben dem, was bei der Biogasanlage „rausgeht“,
ist auch entscheidend, was „reinkommt“. Auch hier
steht meist für den Anlagenbetreiber der Preis im Vordergrund.
An zweiter Stelle kommen dann die Erfahrungen mit
einzelnen Substraten in der eigenen Anlage und, in
den letzten trockenen Jahren mehr in den Fokus gerückt,
die Verfügbarkeit von Substraten. Gerade die
Abbildung 1: Veränderung der Großvieheinheiten von 2010 bis 2016
in Deutschland nach Landkreisen
letzten zwei Punkte ermöglichen aber auch Chancen.
So ist die Nutzung von Grünland bei vielen Anlagen
immer noch wenig beachtet.
Grünlandnutzung: Biogasanlagen
als Lösung
Dabei spricht vieles für eine Grünlandnutzung im
Bereich der Biogasanlagen beziehungsweise können
hier Biogasanlagen sogar die Lösung darstellen.
Damit gemeint ist, dass in den letzten Jahren
immer mehr Grünland nicht genutzt wurde und es
dadurch zu einer steigenden Verbuschung dieser Flächen
kam. Hintergrund ist, dass in vielen Regionen
Deutschlands der Viehbestand
zurückgeht (siehe Abbildung
1).
Dabei hat vor allem der
Rückgang von Milchviehbetrieben
einen signifikanten
Einfluss auf die Grünlandverwertung.
Aber auch in
Regionen mit einem hohen
Flächendruck im Bereich
des Ackerlandes kann die
Nutzung von Grünland interessant
sein. In dem Projekt
BiogasNatur wurde erörtert,
inwieweit der Einsatz von
extensivem Grünland Substrate
wie Mais ersetzen kann
und zugleich den Erhalt von
Grünlandflächen mitsamt
ihren Naturschutzfunktionen
ermöglicht.
Dabei wurde zum einen
über Grunddaten wie das
EEG-Anlagenregister und
geobasierte Daten zur Flächennutzung
und -verteilung
untersucht, welche
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Biogas Journal | 5_2023
Wissenschaft
CH₄ | CO₂ | H₂S | O₂ | H₂
CO | NO | NO₂ | NO x
Abbildung 2: Beispiel von extensiven Grünlandflächen, die
im Einzugsgebiet von mehreren Biogasanlagen liegen
Einfache, schnelle
und flexible
Kontrollmessung
an Biogas-, Biomethanund
Deponiegasanlagen
Flächen im Umkreis von 10 Kilometern
um eine Anlage herum liegen. Zusätzlich
wurde auch der Bedarf an Grünfutter in
den jeweiligen Regionen berücksichtigt.
Zudem wurde abgeglichen, in welchen
Gebieten mehrere Biogasanlagen näher
als 10 Kilometer beieinander liegen und
es so zu einer Überschneidung von möglichen
Nutzungsflächen kommt (siehe
Abbildung 2).
Dabei hat sich gezeigt, dass 93 Prozent
der Fläche immer noch in Nutzung sind.
Dennoch ergab sich auch hier bei fast 7
Prozent der untersuchten Standorte ein
Defizit in der Grünlandnutzung. Legt man
zudem die bisherige Bestandsentwicklung
zugrunde, so kann sich die Summe
der Flächen schnell verdoppeln. Neben
den theoretischen Daten wurde mit vier
Anlagenbetreibern überprüft, inwieweit
in ihrer Region eine Steigerung des Einsatzes
von extensivem Grünland in ihren
Anlagen möglich wäre und welchen Einfluss
dies auf die Wirtschaftlichkeit der
Anlage hätte.
Vier Szenarien betrachtet
Dabei wurden vier Szenarien für die Praxisbetriebe
angesetzt. Diese reichten
vom Grünschnitteinsatz ohne zusätzliche
Investitionen, einer Reduktion vom
Maiseinsatz auf maximal 35 Prozent
der Ausgangsvariante und zusätzlichen
Investitionen, einem „Downsizing“ der
Anlage, also einer Verringerung der Anlagenleistung
im Zusammenhang mit dem
Ende der zwanzigjährigen EEG-Laufzeit,
bis zur Grünschnittnutzung im Zusammenhang
mit dem Umbau auf eine wärmegeführte
Anlage.
An dieser Stelle muss darauf hingewiesen
werden, dass die Untersuchungen
2020 durchgeführt wurden und es seitdem
sowohl Änderungen des EEG gab
als auch Preisschwankungen im Energiebereich
zum Teil starke Auswirkungen
auf die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen
hatten. Dennoch haben auch
heute noch die wichtigsten Ergebnisse
weiterhin Bestand. Zum einen konnte
das Betriebsergebnis durch den Einsatz
von Landschaftspflegegras verbessert
werden.
Dies war aber nur ein sehr geringer Teil
gemessen am Gesamtumsatz der Praxisanlagen.
Grund war unter anderem, dass
an den Anlagen nur geringe Mengen in
zumutbarer Entfernung zur Verfügung
standen. Wirtschaftlich attraktiv für die
Praxisanlagen wäre nach Ende der
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Wissenschaft
Biogas Journal | 5_2023
Abbildung 3: Trockenfermentationsanlage, links: Abdeckplane und Gasspeicher;
rechts: Querschnitt und Aufbau der Biogasanlage
EEG-Laufzeit, die Anlagenleistung zu
verringern und damit an der Ausschreibung
für weitere 10 Jahre teilzunehmen.
Durch die Reduktion vom teuren Substrat
Mais und der weiteren Nutzung der
bestehenden Fermenter, die dann zu
der bestehenden Anlagenleistung groß
dimensioniert sind, ergeben sich wirtschaftliche
Vorteile.
Anlagenbetreiber: Ökologische
Systemdienstleistungen anbieten
Hier ist aber auch zu erwähnen, dass dies
stark abhängt von der jeweiligen Anlage
und den getätigten Investitionen in
den letzten Jahren beziehungsweise der
Ausrichtung der Anlage (beispielsweise
Nahwärmeversorgung) und so nicht eins
zu eins übertragbar ist. Tendenziell gilt
dies für bis dato noch nicht überbaute
Biogasanlagen. Auch die hier noch nicht
explizit erwähnten ökologischen Systemdienstleistungen
können für einzelne
Landwirte wirtschaftlich interessant sein.
So werden in einigen Gebieten für den
Erhalt der regionaltypischen Landschaft
eigens Gelder gezahlt. Dabei handelt es
sich auch meist um extensives Grünland.
Die Nutzung dieses Substrates in Kombination
mit Einnahmen aus den „Pflegearbeiten“
kann sich ebenfalls positiv auf die
Gesamtbilanz der Biogasanlage auswirken.
Insgesamt hat sich aber im Projekt
gezeigt, dass die Verfügbarkeit regional
sehr unterschiedlich ist.
Aber auch wenn die Flächen vorhanden
sind, ist oft den Anlagenbetreibern diese
Fläche nicht bekannt. Nicht geprüft werden
konnte im Projekt, inwieweit kleinere
oder ungünstig geschnittene Flächen
mittels des vorhandenen Maschinenparkes
bewirtschaftet werden können. Auch
eine dichte Verteilung von Bäumen auf
extensiven Grünlandflächen kann eine
wirtschaftliche Nutzung erschweren. Allgemein
stellt der Einsatz von extensivem
Grünland eine Chance für eine zukünftige
Substratversorgung dar. Bei hohem Einsatz
ist aber auch eine angepasste Technik
bei Flüssigfermentern notwendig.
Neuartige Feststoff-Biogasanlage
in der Umsetzung
Eine mögliche Alternative zu den bekannten
Flüssig- beziehungsweise Nassfermentern
stellen Trockenfermenter dar.
Dies ist aber nur eine Option, wenn eine
neue Anlage geplant ist. Hier wird derzeit
im laufenden Projekt FeBio auf einem
landwirtschaftlichen Betrieb eine Feststoffbiogasanlage
entworfen und gebaut,
die für den Einsatz von Pferdemist und
Landschaftspflegegräser gedacht ist. Das
Projekt wird neben dem IZES durch die
Universität Hohenheim und den Anlagenbauer
Ökobit begleitet.
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Biogas Journal | 5_2023
Wissenschaft
Ziel ist es, neben der Nutzung von Pferdemist
und der Biogasproduktion auch
durch den Einsatz der Landschaftspflegegräser
die Ausbreitung von Jakobskreuzkraut
zu reduzieren. Vorteil der Trockenfermenter
ist, dass hier Substrate mit
einem hohen Trockensubstanzanteil, aber
auch mit hohen Ligningehalten genutzt
werden können. Weiterhin stellen sogenannte
Störstoffe von Flüssigfermentern
wie kleine Äste, langhalmige Gräser oder
Stroh bis hin zu Hufeisen und Ballennetzen
kein Problem für den verfahrenstechnischen
Ablauf dar.
Die genannte Anlage hat als Grundkonzept
einen technisch möglichst einfachen Aufbau
mit einem Minimaleinsatz an Technik.
Dies soll zum einen Bau und Instandhaltungskosten
senken und zum anderen die
Störanfälligkeit reduzieren. Trockenfermentationsanlagen
sind vor allem durch
Garagenfermenter bekannt. Diese haben
aber den Nachteil, dass sie sich nur im
großen Maßstab wirtschaftlich rechnen.
Als Güllekleinanlage geplant
Die aktuell im Bau befindliche Anlage ist
als sogenannte Kleingülleanlage geplant.
Dabei gibt das EEG die Anlagenleistung
als auch das Verhältnis der Substrate (80
Prozent Mist/20 Prozent Landschaftspflegegras)
vor. Rein technisch könnte
die Anlage auch einen höheren Anteil
an Landschaftspflegegras verarbeiten.
Hier wären aber Anpassungen im EEG
notwendig. Der Vorteile dieser „kleinen“
Trocken-Biogasanlage gegenüber
den Garagenfermentern ist neben den
genannten Kosten die nach oben offene
Bauweise (siehe Abbildung 3).
Dies meint, dass keine Decke die Höhe
begrenzt. Dies hat zum einen den Vorteil,
dass jegliche Maschine unabhängig ihrer
Bauhöhe zum Be- und Endfüllen der Fermenter
genutzt werden kann. Zusätzlich
dient der Raum über dem Substrat als
Gasspeicher, der durch die Gestaltung der
Folie vorgegeben wird. Dabei sorgt auch
die Folie vor dem Entleeren der Fermenter
dafür, dass nahezu 100 Prozent der Gase
vor dem Öffnen abgesaugt werden können
und auch der Fahrer, der die Fermenter
beschickt, ist konstant von Frischluft
umgeben. Des Weiteren wird davon ausgegangen,
dass der Eigenwärmebedarf im
direkten Vergleich zu leistungsgleichen
Nassfermentern geringer ist.
Geplant sind drei Fermenter, die jeweils
im Abstand von drei Wochen zum Teil neu
befüllt werden. Das bedeutet, dass einmal
in der Woche das Be- und Endfüllen ansteht.
Dabei lässt das System ein flexibles
Arbeiten zu, was in Jahreszeiten mit hohen
Arbeitsspitzen den täglichen Ablauf
entlasten kann. Das Hauptsubstrat, der
Pferdemist, fällt kontinuierlich an und
stellt damit eine stabile Grundlage dar.
Das extensive Grünland beziehungsweise
die Landschaftspflegegräser werden zu
Silageballen verarbeitet.
Dies bringt die allgemeinen Vorteile von
Silageballen wie flexible Lagerung und
einfache Dossierung, aber durch den Anlagentyp
ist beispielsweise auch nur eine
geringe Anzahl von Messern in der Ballenpresse
notwendig, was zu geringeren Bergungskosten
führt. Mit der Inbetriebnahme
der Anlage Ende des Jahres werden
auch umfangreiche Messungen gestartet,
die zum einen die Wirtschaftlichkeit
analysieren und zum anderen Hinweise
für weitere Optimierungsansätze geben
sollen. Auch der Einsatz von Landschaftspflegegräsern
soll unter den Praxisbedingungen
eigens bewertet werden.
Insgesamt zeigt sich, dass die Nutzung
von extensivem Grünland zumindest teilweise
eine Alternative für Biogasanlagen
darstellt. Umgekehrt stellt aber auch die
Biogasanlage eine Alternative zum Erhalt
von Grünlandflächen dar.
Autor
Dr. Joachim Pertagnol
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
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