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9 | 2012

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Special Erneuerbare

Special Erneuerbare Energien Mit dem Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Anfang 2012 wurde eine neue Vergütungsklasse für Mini-Biogasanlagen mit bis zu75Kilowatt (kW) eingeführt. Werden diese mit mindestens 80 Prozent Güllesubstrat betrieben und der Strom am Standort erzeugt, erhält der Betreiber 25Cent für jede Kilowattstunde vom Netzbetreiber. Jährlich könnten so bis zu150 000 Euro pro Anlage eingenommen und gut 2750 Megawatt (MW) an zusätzlicher elektrischer Leistung erzeugt werden. Damit die Kleinstanlagen rentabel sind, müssen Aufbau und Unterhaltskosten so gering wie möglich gehalten werden. Die Lipp GmbH hat daher eine Minibiogasanlage entwickelt, die diesen Vorgaben entspricht. Um den Wärmeverlust zu begrenzen, empfiehlt sich bei Minibiogasanlagen, den Durchmesser des Fermenters möglichst klein zu halten. Ersollte im Verhältnis 1:1 zur Füllhöhe der Anlage stehen. Bild: Lipp GmbH Kleinstbiogasanlagen: Ungenutztes Energiepotenzial Manfred Thalmann Mit Inkrafttreten des novellierten EEG hatsichauchdie Haltung der Landwirte gegenüber der Produktion von Biogas geändert. Inder Vergangenheit stand dem neuen Geschäftszweig der Wettbewerb umPachtflächen entgegen. Zudem wardas Gesetzzur Förderung der Biogaserzeugung sehr kompliziert. „Bisher setzte sich die Einspeisevergütung aus verschiedenen Boni zusammen. Jetzt hat man die Regelung vereinfacht. Für Anlagen, die bis zum 31.12.2012 ans Netz gehen, gibt eseine Grundvergütung und eine Zulage entsprechend der eingesetzten Substrate“, erklärt Manuel Lipp, Geschäftsführer derLipp GmbH.Allerdings habesichin der Folge die Höhe der gezahlten Einspeisevergütung für fast alle Anlagentypen verringert. „Eine Ausnahme bilden kleine landwirtschaftliche Biogasanlagenmit einerelektrischenLeistung vonhöchstens 75 kW,wenndiese überwiegend mit Gülle betrieben werden“, so Lipp weiter. Dabei gilteseinige technische Vorschriften zu beachten. So muss das gasdichte System, bestehend aus Fermenter und Gärrestlager, eine hydraulische Verweilzeitvon 150Tagen gewährleisten, solange nicht ausschließlich Flüssigmist eingesetzt wird. Zusätzlich müssen weitere Gasverbrauchseinrichtungen vorhanden sein. Dagegen gilt die Verpflichtung, dass 60 Prozentder produziertenWärme genutzt werden müssen, nicht für die Gülle-Kleinanlagen.Umdiese zu erzeugen dürfen ausschließlich Pferde-, Schaf- und Ziegenmist sowie Festmist und Gülle vonRindernund Schweinen verwendet werden. Doch diese Substrate weisen nur einen geringen Energiegehalt auf. Um diesen zu erhöhen, können bis zu 20 Prozent an Pflanzensilagen hinzugefügt werden. Indiesem Fall sindzusätzliche Dosier-,Misch- und Zerkleinerungseinrichtungen erforderlich. Dagegen kann das Fermentervolumen bei gleicher Leistung wie bei dem Betrieb ohne Substratmischung kleiner gehaltenwerden. Betrieb am Limit Um rentabel zu sein,sollteeine Minibiogasanlage am Vergütungslimit betrieben werden. Dann darf die Anlage eine maximale Leistung von 75 kW nicht überschreiten. Benötigt werden dafür rund 10 000 Kubikmeter (m³) Rindergülle. Bei Schweinegülle sind zwischen20und 30 ProzentmehrSubstratvolumennötig. Grundsätzlich sind die Komponenten einer Minibiogasanlage identisch mit denen jedes größeren Systems. So werden auch die kleineren Fermenter mit dem bewährten Doppelfalzsystem errichtet. Dazu werden die Stahlbänder im Tannhausener Werk von Lipp so zugeschnitten und aufgewickelt, dass sie vor Ort nur noch entrollt und ineinan- 22 UmweltMagazin September 2012

Idealisierter Aufbau einer Kleinbiogasanlage Grafik: Lipp GmbH der gefalzt werden müssen. Auf diese Weise werden Schweißarbeiten vor Ort überflüssig, und die Anlage kann innerhalb vonnur wenigen Wochen errichtet werden. Dazu werden die Kanten so miteinander verbunden, dass die Innenseite des Substratbehälters nahtlos glatt und nachaußen stabil abgedichtet ist. Da das Material so auf dem eigens von der Lipp GmbH entwickelten Verinox-Edelstahl nicht haften bleiben kann, arbeiten die Rührwerke zudem vielleichter. Eine weitere Gemeinsamkeit der Minibiogasanlagen mit ihren leistungsstärkerenVorbildern sinddie Edelstahlmembrandächer. Sie sindgerade einmal einen Millimeter dick, dauerhaft gasdicht und unempfindlich gegenüber UV-Bestrahlung und mechanischer Belastung. Dennochsind sie so stabil, dass zusätzlicheine Kiesschicht aufgetragen werden kann, um sie vorWindlastenzu schützen. Behälterabmaße optimieren die Wirtschaftlichkeit Die Investitionskosten nehmen degressiv mit der Größe der Anlage zu. „Das heißt, kleinereSysteme sind bezogenauf einenKubikmeter Fermentervolumen oder ein Kilowatt zur Verfügung gestellter Leistung teurer als große“, so Lipp. DieLipp GmbH hat hierein angepasstesSystementwickelt. „InAnlagen, die ausschließlich mit Gülle betrieben werden, ist die Eigenerwärmung des Substrates gering. Bei Fermentertypen mitgroßemDurchmesser undniedriger Höhe entstehen im Winter oft Probleme, die Temperatur von40°Czuhalten, die für eineneffektiven Betriebnotwendig ist“, erklärt Lipp. Deshalb sind die Behälter sehr schlank konstruiert, das heißt, das Verhältnis zwischen Durchmesser und Höhe ist dahin gehend optimiert, dass der Oberflächendurchmesser so gering wie möglich ist. Denn jeniedriger der Durchmesser ist, desto weniger Wärme kann über die Oberflächedes Substratesentweichen. „Bei zylindrischen Behältern ist bei vorgegebenem Volumendie Oberfläche des Behälters so klein wie möglich, wenn Durchmesser und Höhe ein Verhältnis von1:1 haben“, so Lipp. So wird ein drastischer Temperaturabfall vermindert. Zudem wird die Fläche, über die Wärme verloren gehen kann, möglichst gering gehalten. Neben geringeren Wärmeverlusten ist bei einer minimierten Oberfläche auch der Materialverbrauch geringer. Beispielsweise sollte eine 75 kW-Anlage bei einer Substratmenge von 9800 Kubikmeter pro Jahr (m 3 /a) Rindergülle mit 8,5 Prozent Trockensubstanzgehalt über einen 1200 m 3 fassenden Fermentermit einer Füllhöhe von 10,7 und einem Durchmesser von12Meternverfügen. Nurmit einem perfekt ausgerichteten Verhältnis zwischen Höhe und Durchmesser kann letzterer soklein wie möglich gehaltenund damit das Maximum aus einer Kleinbiogasanlage herausgeholt werden. Momentan sind die staatlichen Förderungen ein Grund für viele Landwirte,inErneuerbare Energienzuinvestieren. Dabei werden die Rahmenbedingungen,wie der80-prozentige Gülleanteil oder die Leistungsobergrenze von 75 kW, vorgegeben. Sollten sich diese Bedingungen zukünftig ändern, erlaubt daswandelbareSystemder Lipp GmbH jederzeit eine Anpassung. „Unsere Biogasanlagen sind flexibel. Wenn sich Vorgaben,wie zumBeispiel die Substratzusammensetzung,ändern,können die Anlagen angepasst werden“, betont Lipp. Manfred Thalmann, Lipp GmbH, Tannhausen, info@lipp-system.de UmweltMagazin September 2012 23

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