Hydrolysestufe, Fermenter und Güllelager in einem: Das ist das Konzept der neuartigen Biogasanlage, die die Milchviehhalter Marc Siemen und Hermann Krusen aus Hamminkeln in Nordrhein-Westfalen aktuell in Betrieb nehmen. „Wir beide mussten neuen Lagerraum für die Güllelagerung schaffen und sind dann darauf gekommen, gleich eine Biogasanlage zu bauen“, erklärt Hermann Krusen. Für zwei einzelne Anlagen hätten die Kuhzahl nicht ausgereicht bzw. sie wären mangels Größe unwirtschaftlich gewesen. Zusammen haben sie jedoch 300 Kühe. „Darum haben wir uns für eine Anlage der 75 kW-Klasse entschieden“, sagt Marc Siemen, dessen Betrieb direkt an den von Krusen angrenzt. Beide Betriebe besitzen im Boxenlaufstall planbefestigte Böden mit Faltschieberentmistung, sodass der Mist frisch in die Anlage gelangen kann.

Bei der Anlagentechnik haben sich die Landwirte für das neuartige Konzept „UDR Gülle-Hybrid“ des niederländischen Herstellers Wopereis entschieden, das von dem Biogasexperten Wilhelm Gantefort aus Heiden entwickelt wurde. Siemen und Krusen wollen nur Gülle und Futterreste vergären, sodass kein Feststoffeintrag nötig ist.

Behälter mit integriertem Festbett

Die Anlage besteht aus einem einzigen Behälter mit 5000 m³ Volumen. Innen ist zentral ein Zylinder aus beschichtetem Stahl (9 m hoch, 3 m Durchmesser) installiert. Er dient nicht nur als Mittelstütze für das Tragsystem des Doppelmembran-Foliendaches, das eine Gasspeicherkapazität von etwa 70Stunden hat. Der Zylinder ist mit Füllkörpern ausgestattet. Auf diesen siedeln Bakterienstämme, die für einen intensiven Aufschluss des Biogassubstrats sorgen sollen.

Einmal pro Stunde wird eine bestimmte Güllemenge aus dem Fermenter von unten in den Festbettreaktor gepumpt. Sie durchströmt diesen von unten nach oben („Upflow“) und läuft oben zurück in den Fermenter. „Dabei werden innerhalb der 18 Stunden Verweilzeit alle freien Fettsäuren im Festbettfermenter abgebaut“, erklärt Gantefort das Prinzip. Das soll zu einer höheren Gasausbeute von ca. 30 % führen.

Innenliegende Leckageerkennung

Eine weitere Besonderheit ist die zweischalige Bauweise: Der Betonfermenter ist innen komplett mit einer PE-Folie ausgelegt, die ansonsten zum Bau von Lagunen verwendet wird. Dazwischen liegt Vlies, das die Folie in erster Linie vor Beschädigungen schützen soll. „Es dient aber gleichzeitig auch als Isolierung“, sagt Gantefort.

Wegen der Zweischaligkeit und innenliegenden Isolierung sparen die beiden Landwirte auch die sonst übliche äußere Verblendung mit Blech ein. Zudem hat die Genehmigungsbehörde die Leckerkennung anerkannt, die bei einer möglichen Beschädigung der Lagunenfolie einen Flüssigkeitsaustritt anzeigt. „Diese Bauweise wäre auch eine Lösung für bestehende Behälter, um diese von innen nachträglich mit einer Leckageerkennung auszustatten“, erklärt Gantefort.

Gerührt wird die Gülle im Fermenter mithilfe des Rührwerkes „CircumMaxx“ des Herstellers Buschmann. Es ist ein Langachsrührwerk, das horizontal eingebaut und auf dem Boden verankert ist. Der Propeller mit drei Rührflügeln ist in einer Rührdüse untergebracht, die sich um 360° schwenken lässt. Damit können die Betreiber auf wechselnde Füllstände reagieren. Außerdem gibt es keine elektrischen Antriebe im Behälter. Das Rührwerk lässt sich bei Bedarf (z.B. bei Stromausfall) auch mit dem Schlepper via Zapfwelle von außen antreiben. Um Stromkosten zu sparen, wollen die Landwirte nur einmal am Tag rühren.

Die Technik soll es den Landwirten möglich machen, mit 300 Kühen rund 99 kW Leistung bzw. 850.000 kWh im Jahr mit ausschließlich Gülle zu erzeugen. Laut Faustzahlen der Fachagentur Nachwachsender Rohstoffe lassen sich mit 300 Kühen und herkömmlicher Anlagentechnik ansonsten nur 327.000 kWh Strom im Jahr produzieren.

Einen ausführlichen Bericht über das neue Konzept finden Sie im nächsten Energiemagazin von top agrar, das am 27. Mai erscheint.