75-kW Kleingülleanlagen

Grundlegendes

Die übliche Verwertung von Gülle ist die Ausbringung als Wirtschaftsdünger auf landwirtschaftlichen Nutzflächen mittels eines Güllefasses. Diese Art der Verwendung reduziert den zusätzlichen Bedarf an synthetischen Düngern. Die Gülle kann auf der Oberfläche verteilt oder direkt in den Boden appliziert werden. Generell ist bei der Ausbringung von Gülle auf Umweltauswirkungen zu achten. Bei der landwirtschaftlichen Verwertung von Wirtschaftsdünger sind stets die maximalen Nährstoffgaben und damit die aktuelle Düngeverordnung einzuhalten. Diese beinhaltet ebenfalls ein Ausbringverbot (Sperrzeit) im Winter. Anhand dieser Regelungen soll eine Überdüngung der Flächen vermieden werden. Eine Überdüngung kann zur Folge haben, dass Nährstoffe in tiefere Bodenschichten und Grundwasser getragen werden und diese nachhaltige beeinträchtigen. Weiter kann eine Überdüngung zur Eutrophierung von Gewässern führen und für Algenwachstum und Fischsterben oder das „Umkippen“ von Gewässern verantwortlich sein. Generell ist das Ausbringen von Gülle auf Obst- und Gemüseanbauflächen verboten, da über die Gülle gesundheitsgefährdende Krankheitserreger eingetragen werden können.

 Technologie

Die Biogasanlage wird in Modulbauweise als Hofbiogasanlage geliefert. Die Module bestehen aus einem Technikcontainer, einer Flüssigfütterung mit Feststoffdosierer und integrierte Zerkleinerung, einem isolierten Fermenter aus Stahlbeton, einem Gärrestlager mit Gasspeicherdach und einem Biogas-Blockheizkraftwerk (BHKW). Das Anlagenkonzept kann in der Abbildung eingesehen werden.

Die Anlagenfütterung ist in einer Kombination aus Feststoffdosierer  und einer Anmaischstation vorgesehen. Diese Kombination ermöglicht neben dem Eintrag der Gülle auch die Beimengung von Festmist. Dabei wird der Festmist zunächst mit der Gülle benetzt und anschließend in einer Zerkleinerungsstufe kurz geschnitten. Das vermengte Material wird letztendlich in den Fermenter gepumpt. Diese Art der Fütterung weist zwei wesentliche Vorteile auf, einerseits wird das eingebrachte Strohmaterial benetzt, was die Bildung von nachteiligen Schwimmschichten im Fermenter unterbindet und andererseits wird das energiereiche Material zerkleinert und teilweise aufgeschlossen. Dieses fördert den effizienten Substratabbau und eine höhere spezifische Gasausbeute. Zusätzlich gewährleistet die Flüssigfütterung eine gute Einmischung des strohhaltigen Substrats und damit Verhinderung von Schwimmschichten.

Die Vergärung erfolgt in einem volldurchmischten Fermenter mit einem Volumen von ca.  600 m³ (Bsp. Rindergülle). Das Fermentervolumen ermöglicht eine Verweildauer von 30 Tagen und ist für eine Gülleanlage ausreichend dimensioniert.  Für eine optimale Durchmischung des Fermenterinhaltes wird ein Tauchmotor-Rührwerk installiert. Sollte der Anlagenbetrieb die Anpassung der Umwälzrichtung erfordern, so ist dieses mit einer zusätzlichen Neigungsverstellung des Rührwerkes möglich. Der Fermenter ist mit einem Überlaufrohr für Gärrest sowie einer Biogasleitung mit dem Gärrestlager verbunden.

Das mit Wärmedämmung isolierte Gärproduktlager ermöglicht bessere Substratausbeute. Das Verfahren sieht eine Möglichkeit der Temperierung des Gärproduktlagers über einen externen Rohrwärmetauscher vor. Diese Ausführung gewährleistet eine höhere Biogasausbeute von schwer verdaulichen Substraten wie Stroh und bringt Betriebssicherheit durch die Nutzung des Gärproduktlagers als Nachgärer.
Das Gärproduktlager mit dem Gesamtvolumen von 3600 m³ (Bsp. Rindergülle) dient auch dem Speichern von Biogas im Gasspeicherdach.

Rechtliche Grundlagen

Eine Vergütung für die „Vergärung von Gülle“ wurde im Jahre 2012 eingeführt und im Wesentlichen in § 44 des EEG 2016 übernommen. Dort ist festgelegt, dass für Strom aus anaerober Vergärung 23,14 Cent/kWh (1. Quartal 2017) gezahlt werden. Ab dem 2. Quartal 2017 sinkt die Vergütung für neu in Betrieb genommene Anlagen um 0,5% (Gesetzentwurf der Bundesregierung, Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG 2016). Entscheidend ist somit der Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Gülle-Anlage. Daher kann die Empfehlung ausgesprochen werden, die Anlage bald möglichst zu errichten, da eine spätere Errichtung lediglich die spezifische Einspeisevergütung senken würde. Der Einsatz der Güllemenge sollte die Installation einer elektrischen Leistung von 75 kW, welche gleichzeitig die vergütungsobergrenze darstellt, nicht überschreiten. Die Vergütung für Kleingülle-Anlagen wird lediglich dann gezahlt, wenn die Stromerzeugung und Einspeisung am Standort der Biogaserzeugung stattfindet. Der Nachweis über eine Verweilzeit von 150 Tagen im gasdichten System ist lediglich dann erforderlich, wenn weitere NaWaRo-Substrate zur Vergärung eingesetzt werden. Die Genehmigung einer Kleingülle-Anlage erfolgt nach dem Baurecht. Dies erübrigt die Genehmigung nach dem Bundesimmissionen-Schutzgesetz (BImSchG). Eine BImSchG-Genehmigung ist lediglich in Fällen hoher Biogasmengen (> 1,2 Mio. m³ Biogas pro Jahr) und einer Tagesdurchsatzkapazität (Substrat) von über 50 t/d erforderlich.

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