Voll ausgeschöpft: Mehr Energie aus Gülle

FH Münster, PlanET und BEON entwickeln Hochlastreaktoren für den Einsatz an Biogasanlagen

Münster/Steinfurt (23. Mai 2019). Gülle kommt nicht nur auf dem Feld zum Einsatz: Eine Alternative liegt in der energetischen Nutzung in Biogasanlagen. Mit den richtigen Technologien lässt sich dies realisieren. Das ist zukünftig für Biogasanlagenbetreiber von Vorteil, da sich die gesetzlichen Einspeisevergütungen von Biogas ins Netz verändern beziehungsweise wegfallen und sie dementsprechend darauf angewiesen sind, den wirtschaftlichen Betrieb mit neuen Konzepten zu realisieren. Darum geht es im INTERREG-Projekt „Grüne Kaskade – Hochlastvergärung“, in das neben der FH Münster die Unternehmen PlanET Biogastechnik GmbH und Bio-energiecluster Oost-Nederland (BEON) involviert sind: Gemeinsam haben sie Hochlastreaktoren für Biogasanlagen entwickelt, die das Potenzial der flüssigen Phase separierter Güllen nahezu vollständig ausschöpfen. Und dabei ist sogar weniger Zeit als bei der üblichen Biogasanlage nötig – die Effizienz steigt also.

„Wir haben drei Jahre lang Versuche durchgeführt und wissen jetzt, wie wir die Parameter Temperatur, Verweilzeit und Raumbelastung ansetzen müssen“, sagt Tobias Weide vom Forschungsteam um Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter am Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt. Er hat mit verschiedenen Güllearten an insgesamt drei Hochlastreaktoren im Labor geforscht. Der Clou: Im neuen Reaktor wird die Mikroorganismendichte durch innovative Technik aus der industriellen Abwasserreinigung gesteigert und so die Abbaugeschwindigkeit der Reststoffe erhöht.

Wie viel Gewinn man mit seiner Gülle erzielen kann, hängt vor allem von deren Beschaffenheit ab. „Bei Gülle von Mastschweinen und elf Tagen Verweilzeit im Reaktor haben wir Gasgestehungskosten von ungefähr 10 Cent pro Kilowattstunde Methan, das sind sozusagen die Herstellungskosten“, erklärt Alexander Naßmacher, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt. „Ferkelgülle hingegen muss nur vier Tage im Reaktor bleiben, da kommen wir auf 4,6 Cent pro Kilowattstunde. Und je frischer die Gülle ist, desto produktiver arbeiten die Mikroorganismen.“ Zum Vergleich: Durchschnittlich erzeugen Biogasanlagen ihr Methan für 4,7 Cent pro Kilowattstunde. „Mit dieser Technologie, also die Erhöhung der Mikroorganismendichte, brauchen wir nur ein Drittel des Reaktorvolumens, um dieselbe Menge Gülle zu vergären. Die Kosten dafür sind zwar hoch, aber die Technologie bietet neue Chancen für die Zukunft. Wir haben sehr viel Gülle in den Niederlanden und brauchen viel Biogas“, sagt Frans Feil von BEON.

Denn es gibt genug landwirtschaftliche Betriebe auf deutscher und niederländischer Seite, die zu viel Gülle produzieren, so dass sie erhebliche Schwierigkeiten und hohe Kosten haben, die Gülle abzugeben. Genau darin sieht Dr.-Ing. Elmar Brügging, Projektkoordinator an der FH Münster, die Chance: Anlagenbetreiber könnten Geld einnehmen, indem sie Gülle annehmen und sie dann an der Biogasanlage mit Hochlastreaktoren schnell in Energie umwandeln. „Ich bin überzeugt, dass wir ein ansprechendes und interessantes Konzept entwickeln können, um die Stabilität der Entsorgungskosten für die Landwirte zu realisieren.“

Momentan ist das Team dabei, die Verweilzeit der Substrate weiter zu verkürzen. Außerdem soll untersucht werden, wie der Reaktor mit Co-Substraten klarkommt: Sickersäfte oder belastete Abwässer. „Die Art der Substrate und anfallenden Reststoffe sind saisonal bedingt“, erklärt Andreas Thesseling von PlanET. „Es wäre gut, wenn man das Substrat im Reaktor flexibel wechseln kann. Dafür müsste man natürlich wissen, wie flexibel das System ist und welche zusätzlichen Belastungen behandelt werden können. Aber es wäre auf jeden Fall eine nächste Idee für wirtschaftlichere Biogasanlagen.“

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