Rührwerke sind unersetzlich in Biogasanlagen: Sie sorgen für eine gleichmäßige Temperaturverteilung des Fermenterinhalts, für eine gleichmäßige Versorgung der Bakterien mit Rohmaterial und dafür, dass das Biogas an die Oberfläche gelangt.

Allerdings passt nicht jede Rührwerksart zu jedem Einsatzstoff: Ein Gülle- und Mais-Mix ist einfacher zu bewegen als Gras, Festmist oder Roggen-GPS, die zu einem schweren, zähen Brei führen können. Daher ist bei manchem Substratwechsel auch ein Tausch der Rührtechnik nötig.

Viele Hersteller bieten Rührwerksmodelle für schwierigere Substrate auch zum Nachrüsten an. Dazu gehören langsam laufende, großflügige Tauchmotorrührwerke sowie Paddelrührwerke. Beide werden bevorzugt in Fermentern mit strukturreichen Substraten und höheren TS-Gehalten eingesetzt.

Getauchte Mixer für viel TS

Das Tauchmotorrührwerk TMR 3M von Stallkamp (www.stallkamp.de) dreht im Vergleich zu herkömmlichen Rührwerken mit 128 U/min. wesentlich langsamer. Es ist mit drei großen Rührflügeln ausgestattet und erreicht dadurch laut Hersteller eine hohe Umwälzmenge. Wegen der geringen Stromaufnahme soll der Betreiber weniger Strom verbrauchen. Das TMR 3M ist laut Stallkamp förderfähig nach dem Effizienzsteigerungsprogramm des Bundes (siehe Zusatzinfo und www.stallkamp.de/foerderung).

Speziell für den Einsatz in hochviskosen Flüssigkeiten hat Flygt (www.xylem.de) das Rührwerk 4460 entwickelt. Es arbeitet mit Duplex-Stahlpropellern mit 1,25 m Durchmesser und maximal 96 U/min. Die Leistungsaufnahme liegt bei 7,5 bis 12 kW.

Das Tauchmotorrührwerk Optimix 4G von (www.suma.de) besitzt eine Schubkraft von 6,5 Kilonewton (kN) und ist für Trockensubstanzgehalte bis 14% geeignet. Die Antriebsleistung beträgt 15kW. Mit 150 Umdrehungen in der Minute zählt es zu langsam drehenden Tauchmotorrührwerken. Das Rühr-werk ist ausgestattet mit einem zweistufigen Planetengetriebe sowie einem ausgewuchteten dreiblättrigen XT-Rührflügel mit 1,20 m Durchmesser. Die Rührflügelbuchse ist dank einer speziellen Vorrichtung vor langfaserigen Stoffen wie Stroh geschützt.

Das Tauchmotorrührwerk PSM (Permanentmagnet-SynchronMotor) des Herstellers UTS (www.uts-products.com) kommt ohne Getriebe aus. Außerdem reduziert die Motorregelung DMC (Dynamic Mixer Controller) die Leistungsaufnahme auf das notwendige Maß. Diese liegt bei 6 bis 9 kW, die Drehzahl bei 80 bis 150 U/min. Die Schubkraft beträgt bis zu 5,3 kN, die Umwälzleistung ca. 11000 m3/h. Damit sollen sich laut UTS auch Substrate mit hohem TS-Gehalt wie Gras oder Mist umwälzen lassen. Gleichzeitig zerkleinern die robusten Rührflügel Fasern und größere Substratbrocken.

Paddel für langsames Mixen

Zu den nachrüstbaren Langachsmodellen gehört das „Tsunami“ von Hochreiter (www.biogas-hochreiter.de) - siehe Titelfoto oben. Das schräge Paddelrührwerk mit zwei oder vier Paddeln lässt sich in Behälter bis 10 m Höhe einbauen. Es ist konzipiert für wechselnde Füllstände. Die Paddel haben eine Spannweite von fünf Metern. Das Rührwerk wird auf einem massivem Lagerbock außerhalb und einem groß dimensionierten Gleitlager innerhalb des Behälters installiert. Das Fabrikat hat 18 bzw. 22 kW Antriebsleistung und ist mit Frequenzumrichter ausgestattet. Der Antrieb erfolgt mit dreistufigem Planetengetriebe.

Auch das Paddelrührwerk Excentro S ( „s“ steht für „schräg“) der belgischen Firma Peters Mixer (www.peters-mixer.com) ist für anspruchsvollere Substrate entwickelt worden. Die im 90°-Winkel stehenden Paddel durchmischen den Fermenter in der gesamten Füllhöhe. Die Antriebseinheit liegt außen, was die Wartung vereinfacht.

Dank seiner Dachrahmenkonstruktion lässt sich das Rührwerk in Spannbetonbehältern nachrüsten. Auch wechselnde Füllstände sind laut Hersteller kein Problem, weshalb das Excentro auch für Vorgruben, Hydrolysestufen oder Nachgärer geeignet ist. Es gibt die drei Rührwerkstypen Exentro S 107 – 111 und 115 sowie in drei Paddel-Varianten mit vier, sechs oder acht Paddeln.

Das Spiralo von Steverding Rührwerkstechnik (www.ruehrwerkstechnik-steverding.de) ist ein langsam laufendes Horizontalrührwerk für hochviskose Medien, das sich auch schräg einsetzen lässt. Es bricht Schwimmschichten und rührt Sinkschichten auf. Auch bei TS-Gehalten von bis zu 20% käme das Spiralo mit zweimal 20 Minuten Rührzeit pro Stunde aus, würden Praktiker berichten.

Alle relevanten Bauteile sind austauschbar, ohne den Behälter entleeren oder die Rührwelle tauschen zu müssen. Die Antriebsleistung liegt bei 15 oder 22 kW. Das Spiralo dreht langsam mit nur 10 U/Min.

Für langfaserige Substrate wie Gras oder Mist sowie Flüssigkeiten mit TS-Gehalten bis 12% hat Agrikomp (www.agrikomp.de) das Rührwerk „Paddelgigant“ im Programm. Die vier schräg gestellten, mit niedriger Drehzahl arbeitenden Paddel sollen eine optimale und bakterienschonende Durchmischung bewirken.

„Multimix“ heißt ein Langachsrührwerk von Paulmichl (www.paulmichl-gmbh.de) zum Nachrüsten in Behältern mit wechselnden Füllständen wie Nachgärer, Gärrestlager oder Vorgruben. Das 6,50 m lange Fabrikat besitzt eine mehrfachverstärkte Rührwelle und Rührflügeldurchmesser von 1,20 m. Die Leistung beträgt 22 kW.

Rühren mit Gas

Ganz ohne Rührwerk kommt das Gasmixsystem von Landia aus. Es ist laut Hersteller geeignet, auch Material mit hohem Trockensubstanzgehalt wie Festmist umzuwälzen und Schwimmschichten zu verhindern. Da das Biogas von unten nach oben strömt, soll das zu einer Durchmischung auch in vertikaler Richtung führen.

Es funktioniert so: Eine Pumpe zieht dicke Flüssigkeit vom Behälterboden ab. Sie transportiert das Substrat durch eine Mischdüse mit Venturikammer. In der ersten Phase des Mischungsprozesses wird die Flüssigkeit unter hohem Druck in die obere Hälfte des Tanks gepresst, während neues Biogas von der Oberseite des Tanks abgezogen und in der Venturikammer mit Schlamm vermischt wird.

In der zweiten Phase des Mischungsprozesses wird die Flüssigkeit dann unter hohem Druck durch den Diffusor in die untere Hälfte des Tanks gepresst, was zu einer starken Durchmischung des Tankinhalts führt. Der Mischprozess dauert etwa zehn bis 20 Minuten pro Stunde. Wegen der verbesserten Auflösung von Zellstoffen und der Gas-Rezirkulation im Substrat werde ein bis zu zehn Prozent höherer Methangehalt erzielt, verspricht der Hersteller.

Grube zur Flüssigfütterung

Rührwerkshersteller Streisal aus Wangen (www.hydrolyse-biogas.info) hat als Nachrüstlösung ein Rührsystem für eine Anmischgrube oder Hydrolysestufe entwickelt. Dafür muss zwar ein neuer, kleiner Behälter gebaut werden. Allerdings ist laut Streisal keine Änderung der Rührtechnik im Fermenter mehr nötig, da auch schwieriges Material wie Mist, Gras, Stroh, GPS usw. homogenisiert und voraufgeschlossen in den Fermenter gepumpt wird.

Das macht den Betreiber sehr flexibel bei der Substratauswahl. Zudem kann er die Rohstoffe ohne aufwendige Fördertechnik einfach per Front- oder Radlader in die Grube kippen. Damit ist diese Art des Substrateintrags eine sehr robuste Flüssigfütterung.

Für die Vorgrube bzw. eine Grube zur Vorversauerung (Hydrolyse) hat Streisal das Rührsystem „Hydrobull“ entwickelt. Es besteht aus zwei langsam laufenden, frequenzgesteuerten Rührwerken mit großen Propellern. Das Rührwerk selbst verbraucht laut Hersteller nur wenig Strom. Außerdem kann der Betreiber auf konventionelle Dosiertechnik verzichten. Damit spart er unterm Strich Stromkosten ein.

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Förderung: Zuschuss beim Tausch

Neuerdings können Anlagenbetreiber für die Nachrüstung von Rührwerken eine Förderung vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) erhalten. Die Förderung im Modul 4 des Programms für Energieeffizienz gibt es für die „energetische Optimierung von industriellen und gewerblichen Anlagen und Prozessen zur Steigerung der Energieeffizienz.“ Dazu zählen auch Rührwerke in Biogasanlagen.

Gefördert werden bis zu 40% der förderfähigen Investitionskosten. Die maximale Förderung ist auf einen Betrag von 500 € (700 € für kleine und mittlere Unternehmen) pro jährlich eingesparte Tonne CO2 begrenzt. Bei Antragstellung ist dem BAFA ein von einem Energieberater erstelltes Einsparkonzept vorzulegen. Weitere Infos unter www.bafa.de