Die Arbeit gibt einen Überblick über den technischen Aufbau und die biologische Inbetriebnahme eines einstufigen Verfahrens zur Feststofffermentation am Beispiel der BGA Hohenwart (Regens- Wagner- Stiftung), die von der Firma Agraferm Technologiss AG geplant, gebaut und biologisch betreut wird. Im Mittelpunkt des Interesses stand die Beurteilung wichtiger Leistungsparameter. Zunächst wurden der technische Aufbau und die Spezifikation der Anlagenkomponenten besprochen. Die BGA Hohenwart dient der Feststofffermentation, d.h. es wird ausschließlich pflanzliche Biomasse eingesetzt. Auf eine Zuführung von Gülle oder Wasser wird verzichtet, um den im EEG vorgesehenen Technologie-Bonus zu erhalten. Die güllelose Fermentation bewirkt einige technische und biologische Besonderheiten in der Anlagentechnik und der Prozessführung. Die wesentlichen Anlagenkomponenten der Biogasanlage sind eine Feststoffbeschickung (Eckart), Fermenter aus Fertigteilen (Drössler) mit stehendem Paddelrührwerk (Peters Mixer), Pumpen- und Zerkleinerungstechnik (Börger), biologischer Entschwefelungseinrichtung, Doppelmembran-Gasspeicher (CenoTech), Zündstrahl- BHKW mit Gasaufbereitungsmodul (Schnell), Fertiggaragen (Zapf), Elektrotechnik (Zahnen) und dem Prozessleitsystem (BitControl). Die BGA Hohenwart wird einstufig und im mesophilen Temperaturbereich betrieben. Die Raumbelastung erhöhte sich während der Inbetriebnahme bis auf etwa 4 kg oTS/ m3 und Tag. Aufgrund der hohen Energiedichte des Substrats (Silomais, Grassilage, Getreide) beträgt die hydraulische Verweilzeit mehr als 100 Tage. Die Gasausbeute steigerte sich, so dass im Durchschnitt 6,5 Prozent mehr Gas entstand als kalkuliert wurde. Die Methanproduktivität erreichte mit durchschnittlich 0,97 Nm3 CH4/ m3 und Tag sehr hohe Werte. Der Methangehalt liegt mit ca. 53 Prozent im üblichen Bereich, der Schwefelwasserstoffgehalt konnte durch den Einsatz eines Aktivkohlefilters auf 0 ppm gesenkt werden. Die Auslastung des BHKW stieg mit der Erhöhung der Raumbelastung an. Die kalkulierte Auslastung von 91 ,3 Prozent wurde im August 2006 erreicht und somit die biologische Inbetriebnahme erfolgreich abgeschlossen. Der Eigenstromverbrauch für die Aufrechterhaltung des Fermentationsprozesses lag bei 4,4 Prozent. Der mengenmäßig größte Stromverbraucher war dabei das Paddelrührwerk. Der oftmals geforderte Zündölanteil von 10 Prozent stellte sich zum Ende der Inbetriebnahme ein. Im Laufe der Anfahrphase stellte sich eine stabile und leistungsfähige Biozönose ein. Folglich lag das Fettsäurespektrum mit einer Ausnahme in einem unkritischen Bereich. Es traten keine biologischen Störungen auf. Technische Weiterentwicklungen werden in absehbarer Zeit zu weiteren Effizienzsteigerungen in der Biogaserzeugung und - verwertung führen. Dazu sind wissenschaftliche Begleitungen von Praxisanlagen notwendig, um insbesondere technische und biologische Fragestellungen der relativ jungen Technologie der Feststofffermentation klären zu können.      «

Die Arbeit gibt einen Überblick über den technischen Aufbau und die biologische Inbetriebnahme eines einstufigen Verfahrens zur Feststofffermentation am Beispiel der BGA Hohenwart (Regens- Wagner- Stiftung), die von der Firma Agraferm Technologiss AG geplant, gebaut und biologisch betreut wird. Im Mittelpunkt des Interesses stand die Beurteilung wichtiger Leistungsparameter. Zunächst wurden der technische Aufbau und die Spezifikation der Anlagenkomponenten besprochen. Die BGA Hohenwart dient de...     »

The following thesis gives an overview over the technical construction and the biological start-up of a single level dry fermentation process exemplified by the biogas plant Hohenwart (Regens-Wagner-Stiftung). The installation was planed and built by the Agraferm Technologies AG. The biological process is supervised by the above mentioned company too. Focus of the analysis was the assessment of important operational parameters. First the technical structure and the specification of the components was discussed. The biogas plant Hohenwart was built as a dry fermentation system for the purpose of digesting solid materials, which means that only vegetable biomasses are used and no manure or water is added to the process. The reason for this is the legal framework in Germany that guarantees a surplus payment of 2 €Cents/kWh for the injected electricity, the so called "Technologiebonus", for installations that operate without the addition of a liquid phase. But the mentioned configuration has some technical and biological features that require a special conduction of the process. The main components of the biogas plant are a feeding system for solids (Eckart), a digester made of prefabricated concrete elements (Drössler) equipped with a vertical mixer (Peters Mixer), a pump and crushing unit (Börger), a biological desulphurisation, a double membrane biogas storage (Ceno Tee), a dual fuel CHP with biogas purification unit (Schnell), a garage for technical installations (Zapf), electrical installations (Zapf) and a process control system (BitControl). The biogas plant Hohenwart is operated in a single level process under mesophile conditions. The organic load was increased up to 4 kg oDM/m3*d. Due to the high energetic density of the input material (corn and grass silage, grain) the hydraulic retention time is more than 100 days. The gas production increased and the calculated value was excelled by 6.5 %. The methane production reached an average amount of 0.97 Nm3 CH4/m3*d which is very high. The content of methane is approximately 53 %, the content of hydrogen sulphur is 0 ppm due to the utilization of activated carbon filter. The average utilization of the CHP developed proportional to the increase of the organic load and reached the calculated value of 91.3 % in 08/2006. That date represents the end of the biological initial Operation of the installation. The energy consumption for the maintenance of the fermentation process was 4.4 %. The most important consumer was the mixing unit. The claimed rate of the additional fuel of 10 % was reached at the end of the initial operation. During the start-up a steady and efficient biocoenosis was established. Thus the occurrence of fatty acids was, with a sole exception, at an uncritical level. No biological malfunctions were noticed. In the near future technical developments will lead to a further increase of efficiency in biogas production and utilization. Therefore a lot of scientific attendance of installations in operation will be inevitable, especially to solve technical and biological obstacles of the innovative field of dry fermentation.      «

The following thesis gives an overview over the technical construction and the biological start-up of a single level dry fermentation process exemplified by the biogas plant Hohenwart (Regens-Wagner-Stiftung). The installation was planed and built by the Agraferm Technologies AG. The biological process is supervised by the above mentioned company too. Focus of the analysis was the assessment of important operational parameters. First the technical structure and the specification of the componen...     »