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Sonstige

Trendwende am Energiemarkt

Innovative Biogasanlage versorgt oberpfälzische Kleinstadt

Erneuerbare Energien waren schon vor dem geplanten Atomausstieg der Bundesregierung ein großes Thema. Klima- und Umweltschutz, die begrenzte Reichweite der fossilen Energieträger und die politische und wirtschaftliche Abhängigkeit von Gas- und Erdölexporteuren sind nur einige Gründe dafür, weshalb ihr Stellenwert auch zukünftig weiter steigen wird.

Neben den relativ bekannten Arten der regenerativen Energiegewinnung wie Wind- und Wasserkraft, Sonnenstrahlung und Erdwärme, gewinnt auch die Produktion von Biogas zunehmend Bedeutung. Die Branche wächst derzeit insgesamt sehr stark, das ist deutschlandweit auch in den Pirtek Centern spürbar. Jüngstes Beispiel: Pirtek Regensburg. Der lokale Partner Andreas Heim fährt derzeit regelmäßig Einsätze an der Biogasanlage II im oberpfälzischen Arnschwang, direkt an der tschechischen Grenze gelegen. Pirtek Regensburg kooperiert hier primär mit der Firma Schandl GmbH aus München, die vor Ort die Gaseinspeiseanlage errichtet.

Das in Arnschwang produzierte Biogas wird nämlich nach dem Verdichten und Aufbereiten mit einem Brennwert von ca. 11,2 kWh/m³ in das 10 bar Gasleitungsnetz nach Furth im Wald eingespeist. 700 Kubikmeter Gas pro Stunde (m³/h) fließen in die nahe gelegene oberpfälzische Kleinstadt: Weil diese Menge jedoch vor allem im Sommer den Bedarf von Furth im Wald übersteigt, leiten die Betreiber Überkapazitäten um in das Gasnetz der EON Ruhrgas. Dazu ist eine weitere Verdichtung des Gases auf 67 bar notwendig, die in der sogenannten „Rückverdichtungsanlage“ erfolgt – auch diese wird von der Schandl GmbH in Arnschwang gebaut. Die Komprimierung erledigen Hydraulikverdichter, die Andreas Heim mit seinem Team „verschlaucht“.

Funktionsweise von Biogasanlagen

In Biogasanlagen wird mittels einer kontrolliert ablaufenden Vergärung von Biomasse ein Gasgemisch produziert, dass aufgrund des hohen Anteils an Methan zur Produktion von elektrischer oder thermischer Energie genutzt werden kann. Die in diesen Anlagen eingesetzten Rohstoffe, auch Substrate genannt, sind meistens Gülle, landwirtschaftliche Produkte oder agroindustrielle Abfälle. Bei den in Arnschwang eingesetzten Substraten handelt es sich ausschließlich um Mais- und Grassilage. Circa 55.000 Tonnen davon benötigt der Anlagenbetreiber Grüngas GmbH jährlich, pro Tag durchschnittlich 150 Tonnen. Das Ergebnis: Eine Produktion von ca. 65 Millionen kWh Energie jährlich oder 1.400 m³ Rohbiogas pro Stunde. Damit kann der Jahresbedarf von circa 5.000 Haushalten gedeckt werden.

Laut Dena (Deutsche Energie-Agentur) gab es Ende 2010 knapp 6.000 Biogasanlagen in Deutschland. Davon speisten bis Mai 2011 52 Anlagen in das bestehende Erdgasnetz ein. Den Prognosen der Dena zufolge wird die Zahl zum Ende des laufenden Jahres auf etwa 100 Anlagen steigen. Eine stündliche Einspeisung von ca. 63.000 Kubikmetern Biomethan pro Stunde wird damit möglich.

Arnschwanger Anlage: Ein neuer Prototyp

Die klima-neutrale Energieproduktion in der Arnschwanger Anlage gilt als sehr innovativ, da sie nach einem neuen, wegweisenden Konzept der Sinn®gie errichtet wurde. Anders als herkömmliche Anlagen arbeiten die meisten Biogasanlagen Deutschlands mit Rührwerken. Die sind notwendig, um das Biogas von der gärenden Biomasse zu trennen. In dieser Biogasanlage wird jedoch auf ein Rührwerk verzichtet und stattdessen die gesamte Gärmasse im Fermenter [dem Behälter, in den die Biomasse zum Gären eingefüllt wird] von unten nach oben mittels Pumpen umgewälzt. Wolfgang Wutz, rechte Hand des Sinn®rgie Geschäftsführers Xaver Macht und verantwortlicher Betriebsleiter vor Ort, erklärt das Prinzip Biogasentnahme aus dem Gärsubstrat sehr einfach: „Man muss sich das vorstellen wie einen Hefeteig: Dieser geht unter Einfluss von Wärme auf. Sobald man den Teig rührt, entweicht die Luft und der Teig fällt in sich zusammen. So ähnlich funktionieren auch die meisten herkömmlichen Biogasanlagen. Riesige Rühranlagen sorgen dafür, dass die entstehenden Gase „herausgerührt“ werden und die gärende Masse nicht das Dach des Behälters sprengt.“

In der Biogasanlage Arnschwang, einem Kooperationsprojekt von Sinn®gie und der erdgas schwaben gmbH, gibt es kein teures und wartungsintensives Rührwerk. Wolfgang Wutz: „In der Mitte des Fermenters haben wir ein Technikgebäude geschaffen – wie nennen das Technikum. Dort ist eine sehr große Pumpe drin, die das Substrat am Boden absaugt, dieses dann zum Wärmetauscher fördert, wo das Material extern erwärmt wird und danach geben wir es oben in Form einer Beregnung zurück auf die Oberfläche. So erreichen wir denselben Effekt wie durch Rühren der Masse.“

Die Vorteile dieser neuartigen Bau- und Funktionsweise liegen auf der Hand: Sowohl die Kosten für den Bau der Anlage als auch die Instandhaltungskosten sind bedeutend geringer. Denn anders als in herkömmlichen Anlagen, besteht der Fermenter nicht aus einem kompletten Betongebäude, das mit einer Wandheizung die Gärmasse erwärmt und in der Mitte ein Rührwerk besitzt. In Arnschwang gibt es nur ein kleines betoniertes Technikgebäude im Inneren des Fermenters, der Behälter an sich besteht aus einem mit Folie ausgelegten Erdbecken. Darüber hinaus hat die Anlage eine weitere Besonderheit: Die einfache Art der Feststoffeinbringung. Das Material wird direkt mit einem Radlader über einen „Einschubschacht“ in den Fermenter „geschoben“.

Vom Rohgas zum Bioerdgas

Da das in Arnschwang produzierte Biogas aufbereitet werden muss, um festgelegte Qualitätskriterien für die Einspeisung ins Gasnetz zu erfüllen, wurde die Firma Schandl mit der Erstellung einer speziellen Einspeiseanlage beauftragt. Die Aufgabe dieser BGEA (Biogaseinspeiseanlage) besteht darin, die Bestandteile des Gases zu messen und entsprechend den bundesweiten Vorgaben für Bioerdgas anzupassen. Um die gleiche Qualität wie das aus Russland stammende Gas zu erreichen, wird das Bioerdgas zunächst von Kohlendioxid (CO2) gereinigt und anschließend werden geringe Mengen Propan und Butan zugesetzt. Damit steigt der Brennwert des Biogases auf ca. 11,2 kWh/m³.

Die Errichtung der komplizierten BGEA hat die 1946 gegründete Schandl GmbH aus München übernommen. Das Leistungsspektrum der Schandl GmbH reicht vom einfachen Rohrleitungsbau bis hin zur Planung, Herstellung und Errichtung von Gasleitungen oder von Druckregel- und Messanlagen. Albert Schmid ist Bauleiter der Schandl GmbH und für die Verdichtungsanlage in Arnschwang verantwortlich. Zwar hat Schmid schon zahlreiche Projekte dieser Art geleitet, die Verdichtungsarbeiten an einer Biogasanlage sind jedoch auch für ihn ein Novum. Die Zusammenarbeit mit Andreas Heim von Pirtek Regensburg funktioniert ausgezeichnet. „Die mobilen Werkstätten von Pirtek sind natürlich perfekt für das Vorhaben in dieser ländlichen Gegend“, erklärt Schmid. „Wir haben hier seit April unsere Zelte aufgeschlagen, um die Rückspeiseanlage zu errichten. Pirtek bringt die ganze Werkstatt ebenfalls direkt hierher, das erleichtert uns die Arbeit natürlich enorm.“

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