In dieser Arbeit werden die Stoff- und Energieströme einer Speicheranlage mit Cofermentation beschrieben. Desweiteren werden der Aufbau und die Verfahrenstechnik dargelegt. Abschließend werden wirtschaftliche Betrachtungen angestellt. Für diesen Zweck sind über einen Zeitraum von 1,5 Jahren Messungen an der Anlage durchgeführt und Proben gezogen worden. Bei bestimmten Meßdaten und bei offenen Fragen wurde auf die Mitarbeit von Herrn Gai zurückgegriffen. Als Vergleichsmaterial standen verschiedene Werke zum Thema Biogas zu Verfügung. Ebenso wurden hausinterne Daten verwendet. Der Fermenter wurde aus Stahlbeton gefertigt. Das Dach des Fermenters bildet ein Doppelfoliensystem, das durch eingeblasene Luft gestützt wird. Das BHKW arbeitet nach dem Zündstrahlprinzip. Im Fermenter befindet sich ein mechanisches Propellerrührwerk, das zeitgesteuert angetrieben wird. Neben Rindergülle wird in der Anlage noch abgepresster Panseninhalt und fetthaltiges Pansenpreßwasser ausgefault. Das ausgefaulte Substrat wird auf die hofeigenen Flächen ausgebracht. Es wurden Untersuchungen zur Gasqualität (C02, H2S) und zu den Gas- und Strommengen durchgeführt. Desweiteren wurden der Zündölverbrauch ermittelt und statistische Berechnungen über eine mögliche Beeinflußung der Gasproduktion durch Klimaeinflüsse angestellt. Ebenso wurden die Inhaltsstoffe der Substrate analysiert. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Ausfaulung in dieser Speicheranlage erreicht einen überdurchschnittlich hohen Wert. Die Gasausbeute je kg OTS liegt im oberen Bereich. Dafür ist sowohl der hohe OTS-Gehalt des Substrats, als auch die relativ lange durchschnittliche Verweilzeit verantwortlich. Ebenso wird das im Ausgangssubstrat enthaltene Fett fast vollständig abgebaut. Der Methangehalt des Biogases ist aufgrund des hohen Fettanteils im Ausgangssubstrat hoch. Das bedingt, zusammen mit dem hohen Wirkungsgrad des Zündstrahlmotors, ein sehr gutes Verhältnis von verbrauchtem Biogas zu erzeugtem Strom. Die Anlage erzeugt etwa 3,75 m3 Biogas je GV. Der Zündölverbrauch ist aber mit 10,7 % zu hoch. Eine Verringerung des Zündölverbrauchs muß angestrebt werden, um den geforderten Wert von höchstens 10 % zu erreichen. Hierzu muß das BHKW im Drehzahlbereich mit dem geringsten Kraftstoffverbrauch betrieben werden. Darüber hinaus sollten vom Anlagenbetreiber öfter Messungen zum Zündölverbrauch durchgeführt werden. Das biokatalytische Entschwefelungsverfahren, das Schwefelwasserstoffe mittels Oxidation in elementaren Schwefel und Wassers umwandelt, funktioniert sehr gut. Die Außentemperatur hat keinen Einfluß auf den Biogasprozeß dieser Anlage. Der für die Windgeschwindigkeiten gedeutete negative Einfluß (nicht statistisch gesichert) kann auf dem Datenmaterial beruhen. Der um den Verbrauch des Foliendachgebläses bereinigte Prozeßstrombedarf ist gering. Der Gesamtprozeßstrombedarf ist dagegen hoch. Der Aufwand für die Substraterwärmung ist im Vergleich zu mesophilen Anlagen höher und benötigt im Winter einen Großteil der anfallenden Wärme. Durch Integration eines Abgaswärmetauschers können aber weitere 30 % der im Biogas enthaltenen Energie genutzt werden. Die jährlichen Kosten der Anlage sind bedingt durch den hohen Investitionsumfang hoch. Die hohen Investitionskosten amortisieren sich durch die Möglichkeit der Cofermentation sehr schnell. Der jährliche Überschußbetrag ist mit 30.000 DM für eine Biogasanlage hoch, und kann noch gesteigert werden. Dazu muß die Anlagen optimal geführt werden. Ohne die Entsorgungsgebühren für die Schlachthofabfälle würde die Anlage keinen Überschußbetrag erwirtschaften. Der höhere Gasertrag aus den Produkten zur Cofermentation deckt den größeren Investitionsaufwand gerade so ab. Abschließend ist die ökologische Bedeutung der Biogastechnologie hervorzuheben. Das in den BHKW's verbrannte Biogas wird als Kohlendioxid in die Umwelt abgegeben. Das C02 bleibt im Kreislauf Pflanze-Tier-Gülle/Biogas-Boden-Pflanze. Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern ist diese Emission also ökologisch neutral, da auschließlich organische Reststoffe verwertet werden. Es ist jedoch besser, einen geringen Anteil der Energie durch Zündöl bereitzustellen, als durch einen schlechteren elektrischen Wirkungsgrad (Gas-OttoMotoren) weniger Energie aus dem Biogas in Strom umzuwandeln. Ein weiteres Argument für die Biogastechnologie ist die Möglichkeit zur Einkommensverbesserung für Landwirte. Neben des Zuverdienstes bringt eine Biogasanlage weiter Vorteile: • Selbstversorgung mit Energie, • Möglichkeit zur Befreiung von einer anstehenden Kanalanschließung und • Verbesserung der Gülleeigenschaften. Aber nicht nur der Landwirt, sondern auch die Gesellschaft hat einen Nutzen von landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Denkt man an das große Energiepotential organischer Reststoffe, allein durch die Ausfaulung von Gülle könnten 0,9 % der Energiemenge Deutschlands gedeckt werden, so würden große Mengen an fossilen Brennstoffen eingespart werden können. Als weiteres kann durch eine verstärkte Nutzung der Cofermentation das Abfallproblem verringert werden. Aber trotz der momentanen Euphorie der Landwirte für Biogasanlagen bleibt noch immer das Problem der optimalen Anlage. Hierfür ist eine Entscheidung zwischen Speicher- oder Durchflußanlage nicht ausschlaggebend. Aus Hygienisierungsgründen wird in Zukunft der Weg verstärkt zur thermophilen Vergärung gehen. Eine Aufzeichnungspflicht für die Produkte zur Cofermentation wird, ähnlich den Verwertern von Schlachtabfällen, eingeführt werden. Mit rechnergestützten Überwachungs- und Regelungsprogrammen könnte sowohl diese Aufgabe übernommen, als auch die Anlage besser geführt werden. Elektronische Prozeßsteuerungssysteme und PC-Programme für die Anlagenführung sollten daher in Zukunft verstärkt von der Landtechnik Weihenstephan mitentwickelt werden.      «

In dieser Arbeit werden die Stoff- und Energieströme einer Speicheranlage mit Cofermentation beschrieben. Desweiteren werden der Aufbau und die Verfahrenstechnik dargelegt. Abschließend werden wirtschaftliche Betrachtungen angestellt. Für diesen Zweck sind über einen Zeitraum von 1,5 Jahren Messungen an der Anlage durchgeführt und Proben gezogen worden. Bei bestimmten Meßdaten und bei offenen Fragen wurde auf die Mitarbeit von Herrn Gai zurückgegriffen. Als Vergleichsmaterial standen verschied...     »