Biogas
Wie unsere Anlage Regionalstrom erzeugt
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Wie funktioniert eine Biogasanlage?
In aller Kürze könnte man es so zusammenfassen: In großen Tanks vergären nachwachsende Rohstoffe mithilfe von Bakterien und unter Ausschluss von Sauerstoff. Im Zuge der Vergärung entstehen Methan, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Stickstoff. Das entstandene Methan wird dann mithilfe eines Motors in Strom und Wärme umgewandelt.
Was kommt denn rein in die Biogasanlage?
Bei unserer Biogasanlage in Bad Windsheim handelt es sich um eine Anlage, die mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben wird (NaWaRo-Anlage). Das heißt, dass sie ausschließlich mit Pflanzen, Mist und Gülle befüllt wird.
Diese Pflanzen werden auf dem Gelände der Biogasanlage in einer Fahrsilo-Anlage gelagert. Dazu werden sie gehäckselt und möglichst dicht gepresst. Durch den Ausschluss von Sauerstoff fangen sie zu gären an und sind dann, nach ein paar Wochen, haltbar und können anschließend das ganze Jahr verfüttert werden.
Und wie geht es jetzt weiter?
Aus dem Fahrsilo wird die Biogasanlage regelmäßig mit neuer Biomasse „gefüttert“.
Die Rohstoffe landen dann in einem sogenannten Fermenter. Hier beginnt der Zersetzungsprozess durch Bakterien. Das Gärsubstrat durchläuft nun mehrere Gärstufen in verschiedenen Fermentern. Dabei wandelt es seine Konsistenz von relativ fest zu flüssig.
Was verbirgt sich eigentlich unter den großen, weißen Kuppeln?
Unter den weißen Kuppeln befinden sich große Behälter, in denen das Gärsubstrat zersetzt wird. Das entstandene Gas sammelt sich in den großen Kuppeln, die von der Straße aus zu sehen sind.
Damit die Bakterien möglichst effektiv arbeiten, werden die Fermenter übrigens beheizt. Das sorgt für die optimale Betriebstemperatur für die Bakterien und hält den Gärprozess am Laufen.
Und wie wird jetzt aus Gas Strom?
So weit so gut. Wie wird jetzt aber aus dem Gas unser Strom?
Hier kommt bei uns in Bad Windsheim ein sogenanntes Blockheizkraftwerk (BHKW) zum Einsatz: Das BHKW besteht im Wesentlichen aus einem Motor, dem das erzeugte Gas zugeführt wird.
Das BHKW betreibt einen Generator und wandelt so das erzeugte Biomethan in Strom um. Der Strom wird dann in das Stromnetz eingespeist.
Fertig? Fast…
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Wärme: ein tolles Nebenprodukt
Bei der Stromerzeugung mit einem BHKW entsteht zusätzlich Wärme. Diese wird zu einem gewissen Teil für die Beheizung des Fermenters genutzt. (Sie erinnern sich: Ein warmes Klima hält die Bakterien aktiv.)
In Bad Windsheim war uns das aber nicht genug, weil wir die Biogasanlage so effektiv wie möglich nutzen wollten.
Deswegen beliefert unsere Biogasanlage Wohnhäuser in Külsheim und die Frankentherme in Bad Windsheim per Fernwärme!
Die Biogasanlage aus chemischer Sicht
Die chemischen Abläufe in der Biogasanlage unterteilt man im Wesentlichen in die folgenden 4 Stufen:
1. Die Hydrolysephase
2. Die Versäuerungsphase
3. Die Essigbildende Phase
4. Die Methanbildende Phase
1. Die Hydrolysephase
In der ersten Stufe, der sogenannten Hydrolysephase, werden Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette durch anaerobe Bakterien in Aminosäuren, langkettige Fettsäuren und Zucker zerlegt.
2. Die Versäuerungsphase
In der zweiten Stufe, der Versäuerungsphase, werden diese Stoffe durch fermentative Bakterien zu kurzkettigen Fettsäuren, wie z.B. Propionsäure, Essigsäure und Buttersäure abgebaut.
In geringem Umfang erfolgt auch eine Bildung von Alkohol, Wasserstoff, Kohlendioxid und Milchsäure.
3. Die Essigbildende Phase
Die essigbildende Phase, als dritte Stufe, ist die Verbindung zwischen Versäuerung und Methanbildung. Hierbei werden die Stoffwechselprodukte aus der zweiten Stufe zu Essigsäure, Wasserstoff und Kohlendioxid umgesetzt. Ein hoher Wasserstoffgehalt hemmt die Bildung von Essigsäure, weswegen die essigsäurebildenden Bakterien in einer Symbiose mit den Methanbildenden leben.
4. Die Methanbildende Phase
In der vierten Stufe binden die vorgenannten Methanbildner den Wasserstoff sofort in Form von Methan. Die Essigsäurebildner liefern dabei die Vorprodukte für die Methanbildung.
Finden diese vier Stufen, so wie in unserer Anlage, in jeweils einem Behälter statt, spricht man von einem einstufigen Anlagensystem. Bei diesem in der Praxis häufig verwendeten System muss, um den unterschiedlichen Mikroorganismen optimale Arbeitsbedingungen zu schaffen, ein Kompromiss in Sachen PH-Wert und Temperatur geschaffen werden.
Na, neugierig geworden?
…da freuen wir uns!
Sie können gern an einer Führung durch die Biogasanlage bei uns teilnehmen.
Volker Goller führt Sie dabei einmal durch die Anlage und erklärt allerlei Interessantes rund um die Abläufe in der Biogasanlage.
Nehmen Sie einfach Kontakt zu uns auf und fragen Sie nach einer Führung.
Geben Sie nach Möglichkeit auch direkt die Anzahl der Teilnehmenden an.
