An vielen wichtigen Stellen in der Biogasanlage leisten Pumpen ihre Arbeit. Wir geben einen Überblick über aktuelle Modelle und erklären, worauf Sie beim Neukauf oder Austausch achten sollten.

Sie saugen Gülle aus dem Stall, befüllen den Fermenter, bringen dünnflüssiges Rezirkulat vom Separator ins System oder sorgen für eine homogene Mischung von Feststoffen und Gülle: Pumpen sind in Biogasanlagen nicht wegzudenken. Fällt die Pumpe aus, stockt die Substratzufuhr.

Darum sollten Sie beim Neubau genauso wie beim Ersatz eine hochwertige, aber auch auf Ihren Betrieb passende Technik wählen. Dabei gilt:

• Wichtiger als der reine Kaufpreis sind die Gesamtkosten, bezogen auf die Lebensdauer, also Investition plus Kosten für Strom, Wartung, Verschleiß- und Ersatzteile sowie Mindereinnahmen bei Ausfallzeiten.
• Ein weiteres Qualitätsmerkmal ist die Unempfindlichkeit gegen Fremdkörper wie Steine, Klauenschuhe oder Transponderhalsbänder.
• Bei vorgeschalteten Zerkleinerungstechniken oder eines Störstoffabscheiders müssen Sie auch Investitions- und Betriebskosten dafür mit berechnen.
• Die Technik muss zum TS-Gehalt im zu pumpenden Substrat, zur Länge der Leitungswege und zum gewünschten Druck im System passen.

Mehr Betriebssicherheit:

Wichtig sind auch die Steuerung, Regeltechnik und Überwachung der Pumpen. Die Anzeige der Amperezahl pro Pumpe ist eine ideale Drucküberwachung. Steigt diese an, wissen Sie frühzeitig, dass das Fördermedium zähflüssiger ist und Sie reagieren müssen, um beispielsweise Verschleiß und hohen Stromverbrauch zu vermeiden.

Passen muss auch die Dimension der Rohrleitungen (siehe Interview auf S. 19). Wenn das Saugrohr nicht ausreichend groß ist, kann es zu einer Kavitation kommen. Hierbei entstehen kleine Gasbläschen im Flüssigkeitsstrom und platzen. Das kann das Metall angreifen (Kavitationsfraß). Der gleiche Effekt entsteht, wenn die Gülle zu wenig fließfähig ist. Bei einem zu großen Druckrohr dagegen verringert sich die Fließgeschwindigkeit und es kann zu Ablagerungen in den Rohren kommen.

Auf dem Markt gibt es verschiedene Pumpenbauarten, die in Biogasanlagen zum Einsatz kommen. Am häufigsten sind Verdrängerpumpen im Einsatz, die mit Drehkolben oder Exzenterschnecken das Material aktiv „verdrängen“. Daneben gibt es Kreisel- und Schlauchpumpen.

Drehkolbenpumpen:

• Sie kann nicht nur saugen und pumpen, sondern die Flüssigkeit in beide Richtungen fördern.
• Die Fördermenge lässt sich regeln.
• Die elektrische Leistungsaufnahme liegt bei 2 bis 55 kW.
• Sie ist selbstansaugend, der Förderdruck liegt bei bis zu 16 bar, die Fördermenge zwischen 2 bis 1 000 m3/Stunde.
• Sie pumpt auch zähflüssige Medien.
• Sie kann ohne Schaden trockenlaufen und benötigt wenig Platz.
• Sie gilt als wartungsfreundlich und energiesparend, die Verschleißteile sind günstig bei langen Standzeiten.

Exzenterschneckenpumpen:

• Sie fördert bis zu einem Druck von 6 bis 48 bar, schafft bis zu 500 m3 pro Stunde und ist besonders zum Fördern von Medien mit hohem TS-Gehalt geeignet.
• Die elektrische Leistungsaufnahme liegt je nach Modell und Substratart bei 7,5 bis 55 kW.
• Sie ist selbstansaugend und gilt als langlebig und robust; die Drehrichtung lässt sich umkehren, wodurch die Saugseite zur Druckseite wird.
• Sie darf nicht trockenlaufen.
• Sie benötigt wegen der länglichen Bauform mehr Platz als die Drehkolbenpumpe, auch zur Wartung.
• Bei Pumpen mit Einfülltrichter und zusätzlicher Transportschnecke lassen sich auch stichfeste Stoffe wie Silagen einfüllen.
• Einige Hersteller empfehlen bei hohen Faseranteilen Zerkleinerungsag­gregate bzw. Störstoffabscheider auf der Saugseite einzusetzen.

Kreiselpumpen:

• Der Förderhöhe geht bis 50 m, die Fördermenge bis 400 m3/Stunde, die Leistungsaufnahme von 3 bis 30 kW je nach Förderhöhe, -menge und Substrat.
• Sie eignet sich ideal für Substrate bis 8 % TS, also für Güllevergärungsanlagen oder zum Pumpen aus dem Fermenter, Nachgärer und Gärrestlager.
• Sie ist nicht selbstansaugend, muss also in die Flüssigkeit eingetaucht, oder – bei „trocken“ aufgestellten Kreiselpumpen – in einem Schacht oder einer Grube unterhalb des Flüssigkeitsspiegels betrieben werden.
• Bei hohem Anteil an abrasiven Materialien wie z.B. Sand gilt die Kreiselpumpe als verschleißbeständiger als Verdrängerpumpen.

Schlauchpumpen:

• Schlauchpumpen arbeiten bei 2 bis 16 bar Druck und sind selbstansaugend.
• Sie können auch Material mit hohem TS-Gehalt fördern.
• Nach Herstelleraussagen kommen Schlauchpumpen auch mit Sand, kleinen Steinen oder kleinen Metallgegenständen klar.
• Der Energieverbrauch soll sehr niedrig und die Wartung einfach sein.
• Der Schlauch kann (in seltenen Fällen) von größeren, spitzem Material beschädigt werden.

Im Folgenden haben wir Hersteller bzw. Anbieter von verschiedenen Pumpenbauarten aufgeführt. In alphabetischer Reihenfolge finden Sie diese auch in der Übersicht. Dabei haben wir uns auf die zentralen Substratförderpumpen konzentriert.

Anbieter Drehkolbenpumpen:

Börger bietet einen Kolben mit austauschbaren Elastomer-Dichtleisten an, die sich bei Verschleiß tauschen lassen. Bei der Förderung von sehr abrasiven und scharfkantigen Feststoffen im Biogasbereich ist bei Elastomerdrehkolben erhöhter Verschleiß festzustellen. Darum hat Börger einen „Premium-ProfilKolben“ aus Stahl entwickelt. Die Geometrie des Kolbens kommt aus der Zuckerindustrie. An den Dichtflächen sind Nuten eingefräst, in die sich beim Pumpen Faserstoffe aus dem Fördersubstrat setzen. Dieses soll dann als natürlicher Verschleißschutz wirken.

Vogelsang hat für Biogasanlagen die VX-Drehkolbenpumpen mit Förderleistungen bis 1 417 m3/h und Drücken bis 16 bar im Programm. Besonderheit bei den Drehkolbenpumpen ist das Injectionsystem, mit dem sich Beschädigungen an den Drehkolben vermeiden lassen sollen.

Anbieter Schneckenpumpen:

Bei Armatec FTS kommen als zentrale Technik Exzenterschneckenpumpen mit Druck- und Saugstutzen für Rohre mit DN 50 bis DN 200 zum Einsatz. Die Pumpengehäuse können aus Guss, Stahl oder Edelstahl bestehen. Eine Besonderheit ist die Flüssigfütterungspumpe. Sie ist mit einem Vorratstrichter sowie einer Förderschnecke aus Edelstahl ausgestattet und fördert bis zu 100 m3/Stunde. Wartungsarbeiten kann der Landwirt selbst durchführen.

Auch der österreichische Hersteller Bauer bietet Exzenterschneckenpumpen der Serie „Helixdrive“ an. Er sieht die Möglichkeit, Substrate mit hohem TS-Gehalt über lange Strecken zu pumpen, als Vorteil der Technik an. Mithilfe eines Frequenzumrichters lässt sich die Förderleistung der Pumpen exakt einstellen. Das sei besonders zur Beschickung von Separatoren, Fest-Flüssig-Einträgen und externen Heizsystemen an Biogasanlagen wichtig. Wegen des modularen Aufbaus der Pumpe kann der Landwirt Verschleißteile selbst wechseln. Auf der Saugseite haben die Flansche 150 mm, auf der Druckseite 125 mm. Der Rotor hat 100 mm Durchmesser und soll mit deutlich geringeren Drehzahlen fördern können als andere Modelle, was den Verschleiß reduziere.

Der Hersteller Wangen-Pumpen ist im Biogasbereich auf Exzenterschneckenpumpen mit bis zu 48 bar Druck oder bis zu 500 m3 Fördermenge spezialisiert. Die Pumpen sollen auch stichfestes Material wie entwässerten Klärschlamm fördern können.

Auch die Pumpen von Wangen lassen sich durch den Tausch von einzelnen Komponenten erweitern, ohne dass gleich die ganze Pumpe gewechselt werden muss. Beispielsweise kann man einen längeren Stator einbauen, wenn die Anlage künftig mit mehr Druck fahren soll. Oder mit einer neuen Dichtung kann die Pumpe in beide Richtungen über 6 bar Druck pumpen. Dank des Drehrichtungswechsels kann die Pumpe auch Material zwischen zwei Behältern hin und her pumpen.

Das Gelenk für den Rotor ist als Kardangelenk ausgelegt. Es soll wesentlich verschleißärmer als übliche Bolzengelenke sein. Hauptverschleißteile sind damit nur noch Rotor und Stator. Diese lassen sich über das Lösen von vier Schrauben auch schnell tauschen, verspricht der Hersteller. Die Pumpe kann mit bis zu fünf Sauganschlüssen auch als Verteilerbalken agieren.

Eine Weiterentwicklung ist die Biomix-Pumpe mit Einfülltrichter. Sie mischt feste Stoffe mit flüssigen und pumpt das Material anschließend in den Fermenter. Bei dem eckigen Einfülltrichter sollen sich Steine in den Ecken ansammeln und über eine Reinigungsöffnung abgeschieden werden können. Wangen bietet von zwei Standorten in Deutschland einen bundesweiten Wartungs- und Ersatzteilservice an.

Bei dem Hersteller Netzsch gibt es Exzenterschnecken- und Drehkolbenpumpen, die sich in verschiedenen Prozessstufen in der Biogasanlage einsetzen lassen. Eine Vorzerkleinerung kann die Förderung erleichtern, wenn Störstoffe entfernt werden.

Anbieter Kreiselpumpen:

Die Drehkolbenpumpen besitzen Rotoren aus speziellen Gummimischungen. Eisele rät aber von langen Saugwegen ab, weil sie zu einem hohen Verschleiß der Kolben führen können. Bei beiden Pumpen können Frequenzumformer dazu beitragen, Strom zu sparen. Wartungsarbeiten kann der Landwirt selbst durchführen.

Kreiselpumpen (trocken und nass aufgestellte mit luftgekühltem Elektromotor), Drehkolben- und Exzenterschneckenpumpen gehören zum Angebot von Euro-P. Kreiselpumpen bieten sich laut Hersteller gerade für die neue Klasse der Güllevergärungsanlagen an. Die Kreiselpumpen sind mit Reiß- oder Schneidwerk erhältlich. Zur Kavitationserkennung liefert Euro-P auf Wunsch einen Sensor, damit der Betreiber den optimalen Zustand überwachen kann. Alle Pumpen sind mit Frequenzumformer ausgestattet.

Landia liefert Kreiselpumpen mit Tauchmotor (auch trocken aufgestellt), mit luftgekühltem Motor oder als Langwellenpumpen. Die Pumpen besitzen Messersysteme und haben eine Anschlussleistung bis 30 kW. Das Material wird von den Messern bereits vor Eintritt in die Pumpe zerkleinert. Sie werden in den Anmischgruben, für die Zuführung zum Fermenter, als Mischpumpe oder zum Austausch zwischen Behältern eingesetzt. Bei abrasiven Material wie z.B. Sand kann Landia gehärtete Verschleißteile liefern.

Zum Umwälzen von Substrat im Fermenter setzt Lipp Pumpen mit vorgeschaltetem Messersystem ein, die mithilfe von Strahldüsen die Schwimmschicht im Fermenter zerstören sollen. Für die Förderung von Substrat mit höheren TS-Gehalten bietet Lipp dagegen Exzenterschneckenpumpen mit vorgeschalteten Mazeratoren und Störstoffabscheidern an.

Anbieter Schlauchpumpen:

Bei den Schlauchpumpen von Verder ist der Schlauch das einzige Verschleißteil, so der Hersteller. Er gibt die Lebensdauer des Schlauches mit bis zu 15 Mio. Quetschungen an. Die Pumpen werden vor allem zur Substratförderung eingesetzt und sollen TS-Gehalte bis 80 % bewältigen können. Zum Pumpen der Gärreste bietet Verder Druckluftmembranpumpen an. Verschleißteile sind hier die Luftsteuerung, Membranen und die Kugelventile. Beide Pumpentypen kann der Landwirt laut Verder selbst warten und reparieren.

Hinrich Neumann