EnergyJet EJ40-150: Anlagenoptimierung für höhere Gasausbeute

Case Study - Biogasanlage Seeverns

Landwirt Jan-Dierk Harbers betreibt auf seinem 330 Hektar umfassenden Grünland- und Ackerbetrieb auf der Halbinsel Butjadingen eine Biogasanlage, auf der zwei Blockheizkraftwerke (BHKW) mit 250 kWel bzw. 550 kWel installiert sind.

Außerdem zeichnet sich die Anlage durch ein hohes Gasspeichervolumen aus, da die Gaslager recht groß sind. Auf Basis dieser Ausstattung der Anlage nimmt Harbers am Regelenergiemarkt teil und kann flexibel in der Stromproduktion agieren. Im Schnitt produziert die Anlage 380.000 Kilowattstunden Regelenergie im Monat.

In der Anlage werden ausschließlich Reststoffe (am Tag ca. 33 cbm Rindergülle mit durchschnittlich 8 Prozent TS-Gehalt sowie 4,5 t Pferdemist mit 30-32 Prozent TS) und nachwachsende Rohstoffe (ca. 20 t Gras- und 1 t Maissilage) verwertet. Trotz der hohen Inputmenge und einer Verweilzeit in Fermenter und Nachgärer von 80 bis 90 Tagen war die Gasausbeute viel zu gering, die Viskosität der Biosuspension aufgrund der faserigen Beschaffenheit von Gras und Mist sehr hoch. Der TS-Gehalt im Fermenter lag bei 13 Prozent, was die Rührwerke an ihre Leistungsgrenzen brachte.

Um die Viskosität der Suspension zu reduzieren, den Gasertrag zu steigern und damit die Effizienz der Anlage zu erhöhen, stieg Harbers von der Trocken- auf die Nassfütterung um und installierte den Feststoffdosierer EnergyJet EJ40-150 von Vogelsang.

„Da ich mit dem RotaCut bereits einen Nass-Zerkleinerer von Vogelsang zwischen Fermenter und Nachgärer im Einsatz habe und mir die robuste Auslegung des Feststoffdosierers besonders wichtig war, war der Einbau des EnergyJet der logische Schritt.“
Jan-Dierk Harbers, Inhaber Biogasanlage Seeverns

Seitdem erfolgt die Fütterung stündlich bei einer Eintragsleistung von ca. 6 t pro Stunde bei nur 11 kW installierter Antriebsleistung.

Gasertrag um 30 Prozent gestiegen
Mit dem Einsatz des EnergyJet wurde die zuvor schlechte Durchmischung im Fermenter deutlich verbessert. Dadurch lassen sich die eingesetzten Substrate besser nutzen, die Gasausbeute steigt. Durch die Optimierungen der Anlage erzielt Harbers heute aus der gleichen Menge an Inputstoffen über 30 Prozent mehr Gas.

Energieverbrauch deutlich reduziert
Da das Hauptrührwerk im Fermenter durch die geringere Viskosität (ca. 10 Prozent TS-Gehalt) der Biosuspension weniger beansprucht wird, sank die Stromaufnahme um ca. 20 Prozent: Die Laufzeiten der Rührwerke konnten halbiert werden. Unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs von EnergyJet und RotaCut spart Harbers unterm Strich 4.100 Euro pro Jahr an Energiekosten ein. Im Ergebnis reduzierte sich der Eigenenergiebedarf der gesamten Biogasanlage um rund zehn Prozent.

Weitere Optimierungsmaßnahmen
Um den Gasertrag weiter zu erhöhen, lässt sich Harbers derzeit von den Vogelsang-Experten zur elektrokinetischen Desintegration mit BioCrack beraten. Bei der elektrokinetischen Desintegration wird in den BioCrack-Modulen ein Hochspannungsfeld erzeugt. Es destabilisiert die Zellmembranen und sorgt so dafür, dass die Bakterien in den Fermentern leichter an die Nährstoffe in der Biosuspension gelangen. Dadurch lässt sich die
Gasausbeute der Anlage nochmals erhöhen, und die eingesetzten Substrate werden noch besser genutzt.

„Ich habe gute Erfahrungen damit gemacht, die Augen nach weiteren Optimierungsmöglichkeiten offen zu halten. Daher sehe ich das Repowering der Anlage als laufenden Prozess. Verbesserungspotenzial für eine noch höhere Effizienz gibt es immer.“
Jan-Dierk Harbers, Inhaber Biogasanlage Seeverns