Unter dem Motto „Aus der Praxis, für die Praxis“ öffnen wir von Biogastechnik Süd GmbH unsere Talentschmiede und stellen Euch unser umfangreiches Angebot an Ausbildungs- und Praktikumsplätzen vor. Wir setzen gezielt auf Nachwuchsförderung, um junge Menschen für die zukunftsweisende Biogasbranche zu begeistern.

Vielfältige Einstiegsmöglichkeiten für technische und kaufmännische Talente

Am Messestand informieren wir Euch persönlich über folgende Einstiegsmöglichkeiten:

Ausbildungsplätze:

• Industrieelektriker (m/w/d)
• Industriekaufmann (m/w/d)

Praktikumsplätze und Werkstudentenstellen:

• Maschinenbau/Konstruktion (m/w/d)
• Verfahrenstechnik (m/w/d)
• Vertrieb (m/w/d)
• Werkstudent Entwicklung im Anlagenbau (m/w/d)
• Werkstudent im Bereich Vertrieb (m/w/d)

Am Messestand stehen Euch Simone Stadelmann, Assistentin der Geschäftsführung / Personalabteilung, sowie aktuelle Auszubildende für alle Fragen rund um die Berufe, den Bewerbungsprozess und die Perspektiven bei Biogastechnik Süd zur Verfügung. „Wir freuen uns, jungen Menschen die spannenden Möglichkeiten in einem Zukunftsfeld wie der Erneuerbare-Energien-Branche aufzuzeigen. Bei uns kann man nachhaltige Technologien aktiv mitgestalten“, so Simone Stadelmann.

Besucht uns auf der Isnyer Nacht der Ausbildung und erfahrt mehr über die spannenden beruflichen Perspektiven in einem zukunftsorientierten Sektor!

Weitere Informationen zur Messe findet Ihr auf der offiziellen Website der Veranstaltung:

https://www.isny.de/rathaus-wirtschaft/wirtschaftsstandort/nacht-ausbildung.html

Innovation und Nachhaltigkeit seit 1999

Die Biogastechnik Süd GmbH steht seit ihrer Gründung durch Clemens und Gregor Maier im Jahr 1999 für innovative, effektive und nachhaltige Komponenten und Systeme für Biogasanlagen. Der Leitgedanke „Aus der Praxis, für die Praxis“ durchdringt alle Entwicklungsphasen und garantiert die hohe Qualität der nachhaltigen Lösungen. Die Biogastechnik Süd GmbH ist ein starker Partner für die landwirtschaftliche und gewerbliche Biogasnutzung.

Unsere Talentschmiede bietet zahlreiche Ausbildungs- und Praktikumsmöglichkeiten, um junge Menschen für die Biogasbranche zu begeistern. Wir bieten die folgenden Ausbildungsplätze und Praktika:

• Azubi Anlagenmechaniker (m/w/d)
• Azubi Fachkraft Lagerlogistik (m/w/d)
• Azubi Industrieelektriker (m/w/d)
• Azubi Industriekaufmann (m/w/d)

Außerdem bieten wir Praktikumsplätze und Werkstudentenstellen in den Bereichen:

• Praktikant Maschinenbau/Konstruktion (m/w/d)
• Praktikant Verfahrenstechnik (m/w/d)
• Praktikant Vertrieb (m/w/d)
• Werkstudent Entwicklung im Anlagenbau (m/w/d)
• Werkstudent im Bereich Vertrieb (m/w/d)

Am Messestand werden Simone Stadelmann, Assistentin der Geschäftsführung / Personalabteilung, sowie unsere Auszubildende im zweiten Lehrjahr, Stefanie Knitz, anwesend sein. Beide stehen den Besuchern für Fragen in allen Bereichen zur Verfügung und freuen sich darauf, ihre Erfahrungen und Eindrücke zu teilen.

Biogastechnik Süd steht für innovative Lösungen aus der Praxis, für die Praxis.

Seit der Gründung durch Clemens und Gregor Maier 1999 entwickeln wir Biogas-Komponenten, die nicht nur effektiv sind, sondern auch nachhaltig und zukunftsorientiert. Unser Motto „Aus der Praxis, für die Praxis“ begleitet uns durch alle Entwicklungsphasen und spiegelt sich in der Qualität unserer Produkte wider.

Besuche uns auf der Messe und erfahre mehr über die spannenden beruflichen Perspektiven in einem zukunftsorientierten Sektor!

Weitere Informationen zur Messe finden Sie auf der Website der Messe.

Der Biomasserückführfilter basiert auf der gängigen Separationstechnik, welche so weit weiterentwickelt worden ist, dass die neue Technologie des Pressschneckenseparators Sepogant Direkt nicht nur als Separationsmöglichkeit, sondern auch als Flüssig-Eindicker angesehen werden kann. Diese Variante entnimmt Substrat aus dem Fermenter oder Nachgärer, um diesen direkt nach der Separation wieder mit der eingedickten Phase und den noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffen zu beschicken. So wird das Material, welches noch nicht vollständig vergoren ist, wieder in den Fermenter / Nachgärer gebracht und hat Zeit weiter zu vergären – denn unterschiedliche Einsatzstoffe brauchen verschieden lange für die Vergärung.

Durch das Verfahren des wiederholten Fütterns werden Einsatzstoffe gespart. Dies führt dazu, dass das gesamte Gaspotential der zugeführten Substrate (auch bei sehr kurzen Verweilzeiten) ausgeschöpft wird. Zudem wird die Einsparung von Rührwerken sowie deren Rührzeiten im Gärrestlager erreicht, da sich in den Behältern eine homogene Masse der gleichen Struktur mit einer verminderten Viskosität befindet, welche sich nicht wieder entmischt. Zudem wird bei der Fütterung an Volumen der Einsatzstoffe eingespart, was eine geringere Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik zur Folge hat.

Das Substrat im Fermenter wird durch diese Methode der wiederholten Fütterung nicht wesentlich dicker (max. 1 % TS), da die homogenere Zusammensetzung des Substrates hier eine bessere Biologie und so Zersetzung fördert. Im Nachgärer findet eine leichte Eindickung des Gärrestes statt, da das Presswasser bereits im vorherigen Kreislauf entzogen worden ist.

Die Wirksamkeit des Biomasserückführfilters kann durch das Einsetzen eines Nasszerkleineres sowie einer Ultraschalltechnik noch weiter verbessert werden. Der Nasszerkleinerer, beispielsweise ROTORICOS, fasert das Substrat, bevor es dem Biomasserückführfilter zugesetzt wird, auf, so dass eine Oberflächenvergrößerung der Fasern stattfindet. Dies kann vor allem auch bei schwierigem Inputmaterial, welches für Probleme im Gärprozess sorgt, wie beispielsweise dem Anfallen von einer großen Menge an langfaserigem Material, eingesetzt werden. Der Nasszerkleinerer fasert durch das mühlenartige System die Problemstoffe auf und zerkleinert sie so, dass eine homogenere Masse im Behälter entsteht.
Nachdem das Substrat den Nasszerkleinerer und den Biomasserückführfilter durchlaufen hat, wird es einer Ultraschallbehandlung unterzogen. Hier kommt die WaveBox zum Tragen, welche kaskadenförmig aufgebaut ist.

Durch dieses kaskadenförmige System mit Sonotroden ist es möglich das Material maximal aufzuschließen, da die Ultraschallwellen das Substrat in der Tiefe bearbeiten können, so dass ein kavitativer Aufschluss von Rest oTS (organischer Trockensubstanz) stattfindet. Diese Kavitation führt dazu, dass ein höherer Anteil des oTS Gas abgeben kann. Die Sonotroden sind bei der WaveBox vollständig vom Substrat umgeben, was einen 40 %igen Vorteil beim Leistungseintrag in das Substrat zur Folge hat. Sobald die Sonotroden mit einem Gaspolster umgeben sind, d. h. sobald die Sonotrode nicht vollständig mit Substrat umgeben ist, findet ein Leistungseintrag von 50 % statt (bei der gänzlich eingetauchten Sonotrode liegt der Leistungseintrag bei 70 %). Dies bedeutet, dass die Sonotroden, die komplett in Substrat getaucht sind, um den Faktor 1,4 mehr Leistungseintrag schaffen. Dieser erhöhte Leistungseintrag sorgt für den erhöhten Biomasseaufschluss. Techniken, die nicht mit der vollständigen Benetzung der Sonotroden arbeiten, weisen eine unzureichende Gasabfuhr aus dem Reaktionsraum der Sonotroden auf und haben dementsprechend einen Leistungsnachteil von 40 %. Zusammengefasst bedeutet dies, dass Ultraschallgeräte, die keine geeignete Gasabführung besitzen und bei denen keine selbstständige Sedimentabfuhr erfolgt, folgende Nachteile haben:

– Durch die Beschallung tritt eine Erwärmung ein, welche zur Gasabscheidung führt. Diese Gasabscheidung führt wiederum zu Gaspolstern, welche zu einer erheblichen Minderung des Energieeintrages in die Biomasse führt.

– Durch die Beschallung verringert sich die Viskosität, was zur Folge hat, dass aufgrund des Dichteunterschiedes im Reaktionsraum Partikel ausfallen, welche so durch den Reaktorraum geführt werden müssen, dass keine Ablagerungen erfolgen können.

Somit hat das Verfahren aus Rückführfilter, dem Sepogant Direkt, und Ultraschall, der WaveBox, eine entgasende Wirkung für das zu behandelnde Substrat. Die hier erzielten Aufschlussgradsteigerungen bezogen auf die oTS, gemessen in zusätzlich gelöstem CSB, sind bezogen auf Biogasanlagensubstrat einmalig und einmalig wirkungsvoll.

Wie in der Abbildung dargestellt darf das Substrat, welches durch das Ultraschallgerät geleitet wird, weder zu dünn- noch du dickflüssig sein. Wenn das Substrat zu dünn ist, kann die Energie nicht optimal übertragen werden, da es sich um eine Bestrahlung des „Wassers“ handelt. Ist das Substrat jedoch zu dick, ist wiederum keine effektive Ultraschallbehandlung möglich, da es hierfür eines gewissen Anteiles von Wasser bedarf.
Das zuvor beschriebene Unterdrucksystem wird mit der Presswasserpumpe (siehe R+I) erzeugt.

Durch das Verfahren des Verbindens des Biomasserückführfilters und der Ultraschalltechnik wird nicht abgebaute Organik wieder in den Fermenter / Nachgärer zurückgeführt. Es wird kein Feststoff ausgetragen, der Betrieb erfolgt emissionsfrei und es findet ein zusätzlicher Organikabbau statt. Die zu dem Patent angemeldeten Kombination unterliegt zudem weiterer technologischer und ökologischer Aspekte:

In einer herkömmlich betriebenen Biogasanlage findet ein Abbau der Organik von 75 % statt. Sobald hier ein Biomasserückführfilter in Verbindung mit einer Ultraschalltechnik verwendet wird, steigt der Abbau der Organik bis zu 90 %. So kann eine Steigerung des Biogases bis zu 20 % aus dem Originalsubstrat, das der Biogasanlage gefüttert wird, erreicht werden.

Schlussendlich stellt die Kombination aus Zerfaserung durch einen Nasszerkleinerer, dem Zurückhalten von noch nicht vollständig vergorenen Fasern und der Behandlung der Biomasse durch Ultraschall das derzeit einzig funktionierende Verfahren dar, um das Beste aus seinem zur Verfügung stehenden Substrat herauszuholen. So wird kein Gaspotential verschenkt, da energiereiches Futter, unabhängig der Verweilzeiten, nicht ungenutzt bleibt.

Der Erzeuger hat mehrere einzelne oder auch eine Kombination aus mehreren der folgenden Möglichkeiten zur Gasveredelung:

Der Erzeuger entscheidet, ob das Gas ins Gasnetz eingespeist wird, oder durch Direktvermarktung vertrieben wird, indem der Strom direkt an der Börse gehandelt wird.

Ein weiterer Nutzen für den Erzeuger ist die Wärmenutzung durch einen großen Pufferspeicher für die eigenen Wirtschaftsgebäude und weitere Verbraucher wie gesamte Wärmenetze für mehrere Haushalte. 

Es besteht auch die Möglichkeit, den erzeugten Strom bedarfsgerecht  in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und somit die Hochpreise zu nutzen.

Erzeuger haben die Möglichkeit, Biomethan als Kraftstoff Bio-LNG veredeln zu lassen und so eine große Menge an CO₂ im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen einzusparen. Durch den Einsatz von diesen kohlenstoffarmen Energiequellen wird eine Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen in die Atmosphäre erreicht.

Das CO₂, das Erzeuger beim Kraftstoff einsparen, können Mineralölunternehmen in ihrer eigenen CO₂-Bilanz gutschreiben, indem sie CO₂-Zertifikate zukaufen.

Der Erzeuger wählt, ob er entweder Strom oder Kraftstoff oder eine Kombination aus beidem produzieren möchte (hybrides Kraftwerk).

Mineraldüngerproduktion FarmAS

Farm AS wird umgangssprachlich als ASL (Ammoniumsulfat-Lösung) bezeichnet, welches in der Landwirtschaft selbst hergestellt werden kann. Farm AS ist eine klare, farblose Mischung und weist je nach Konzentration einen Stickstoffgehalt von bis zu 8,5% (=100% Ammoniumstickstoff) auf. 

Farm AS als Dünger bewirkt einen verbesserten Humusaufbau durch eine Anregung der Aktivität der Bodenlebewesen. Im Boden wird Farm AS an Tonminerale und Humus gebunden, wodurch Auswaschungen vermieden werden. 

Der gezielte Einsatz des Farm AS als Depotdünger erfolgt im Cultan Verfahren. Durch die Ausbringung direkt in den Boden wird eine Minderung des Stickstoff-Verlusts erreicht, der sonst durch Auswaschung und Ausgasung bestehen würde.

Landwirte können in Kombination mit einer Biogasanlage durch die VapoCircle Technologie ihren eigenen Mineraldünger Farm AS produzieren. Dadurch ist die Nutzung von Stickstoffdünger über die 170 kg N-Grenze hinaus möglich.  Farm AS ist ein wertvoller Handelsdünger und kann bei Überschuss auch verkauft werden. Durch die Gärrestverdampfung Vapogant ist die Vergärung von bisher als schwierig eingestuften Substraten mit einem erhöhten Ammoniak-/ Stickstoffaufkommen (auch Gas) möglich. Durch intelligente Fruchtfolgen und Nutzung der Leguminosen kann aus dem eigenen Futteranbau der Mineraldüngerbedarf gedeckt und zusätzlich ca. 40% Farm AS an Landwirte, die z.B. Marktfrüchte anbauen, verkauft werden.

Bei der VapoCircle Technologie handelt es sich um ein patentiertes System, das nur im Verbund mit der Biogastechnik Süd GmbH umgesetzt werden kann.

Innovationen sind seit jeher Treiber des wirtschaftlichen Fortschrittes. Nur durch stetige Weiterentwicklung und Verbesserung des bereits Bestehenden, ist es möglich Arbeiten effizienter zu gestalten. Dies gilt in allen Wirtschaftssektoren und Branchen – so auch für die Biogasbranche.

Hier spielen die Reduktion von Emissionen sowie das Stattfinden des Gärprozesses in einem geschlossenen Kreislauf eine entscheidende Rolle, was auch bereits bei der vorangehenden Gülleseparation wichtig ist. Doch wie ist es möglich einen reibungslosen und emissionsfreien Kreislauf der Gülleseparation eingebettet in eine Biogasanlage zu erreichen?

Ein innovativer Lösungsansatz hierzu stellt die Separationstechnik „Sepogant Direkt“ dar, welche in Folgendem näher erläutert wird.

Das Prinzip der Separation besteht bereits seit vielen Jahren. Durch die Pressschneckenseparation ist es möglich Gülle, Gärreste oder sonstige Schlempen zu entwässern. Hier wird die flüssige Phase des Substrates von der festen Phase separiert und getrennt. Dies reduziert nicht nur das flüssige Lagervolumen von Gülle und Gärrest, sondern hilft auch bei der Einsparung von Rührtechnik in den Lagerbehältern. Es ist möglich die feste Phase als Einstreu zu verwenden. Ist dies jedoch nicht gewünscht, ist die Handhabung dieser Phase mit Mehrkosten und höheren Ammoniakverlusten sowie weiteren Emissionen verbunden. Die flüssige Phase kann hingegen flexibler, leichter und günstiger auf bewachsene Bestände, z. B. Grünland, Getreide, Zwischenfrüchte usw., mit geringeren Ammoniakverlusten ausgebracht werden. Zudem gibt es keine technischen Herausforderungen in der Ausbringtechnik, wie z. B. Verstopfungen im Verteilerkopf, zu meistern.

Im bis dato bekannten Entwurf der TA-Luft ist die Separation von Gärrest ausschließlich in geschlossenen Räumen gestattet. Die Lagerung dieses Feststoffes muss aus diesem Grund ebenfalls in geschlossenen Räumen oder abgedeckt stattfinden.

In der Separationstechnik gibt es regelmäßige Innovationen, die den immer höheren wirtschaftlichen sowie umwelttechnischen Anforderungen gerecht werden sollen. Hierzu zählt die direkte Separation durch den Separator „Sepogant Direkt“. Diese Variante des Pressschneckenseparators entnimmt Substrat aus dem Fermenter oder Nachgärer, um diesen direkt nach der Separation wieder mit der eingedickten Phase und den noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffen zu beschicken. So wird das Material, welches noch nicht vollständig vergoren ist (Faser >0,75 mm), wieder in den Fermenter / Nachgärer gebracht und hat Zeit weiter zu vergären – denn unterschiedliche Einsatzstoffe brauchen verschieden lange für die Vergärung.

Durch den „Sepogant Direkt“ ist es nicht mehr notwendig, die feste Phase zu sammeln und regulär erneut über die Einbringtechnik zu füttern, wie es bereits in der Praxis erfolgreich umgesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass es zu keinen zusätzlichen Emissionen kommt, die im Freien entstehen, da es sich bei der Technik des „Sepogant Direkt“ um ein geschlossenes System handelt. Zudem wird der Transport zwischen dem Ort, an welchem sich das separierte feste Material befindet, und dem Gärbehälter (z. B. Fermenter) gespart. Dies hat weitere Emissionseinsparungen zur Folge, welche durch den Transport oder die Zwischenlagerung verursacht werden würden.

Der „Sepogant Direkt“ kann auch bei schwierigem Inputmaterial, welches für Probleme im Gärprozess sorgt, wie beispielsweise dem Anfallen von einer großen Menge an langfaserigem Material, eingesetzt werden. Hier besteht die Möglichkeit den Nasszerkleinerer ROTORICOS in das System einzusetzen. Dieser fasert durch das mühlenartige System die Problemstoffe auf und zerkleinert sie so, dass eine homogenere Masse im Behälter entsteht.

Durch das Verfahren des wiederholten Fütterns werden Einsatzstoffe gespart. Dies führt dazu, dass das gesamte Gaspotential der zugeführten Substrate ausgeschöpft wird. Zudem wird die Einsparung von Rührwerken sowie deren Rührzeiten im Gärrestlager erreicht, da sich in den Behältern eine homogene Masse der gleichen Struktur befindet, welche sich nicht wieder entmischt. Durch den „Sepogant Direkt“ ist es möglich das bestehende Verfahren effizient und für den Betreiber arbeitseinsparend umzusetzen. Des Weiteren wird bei der Fütterung an Volumen der Einsatzstoffe eingespart, was eine geringere Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik zur Folge hat.

In dem R+I Schema ist die Einbindung des Separators „Sepogant Direkt“ in den Prozessablauf einer Biogasanlage schematisch dargestellt. Der je nach Anwendungsgebiet optional erhältliche Nasszerkleinerer ROTORICOS kann in der Zuführleitung zum Separator oder nach dem Separator zur Zerkleinerung und Zerfaserung verbaut werden.

Für die Steuerung und Regelung des Separators und der dazugehörigen Substratpumpen werden unterschiedliche Sensoren, meist Drucksensoren, verwendet. Für die Servicierbarkeit wurde eine spezielle Montageplattform auf Rollen entwickelt.

Das Substrat im Fermenter wird durch diese Methode der wiederholten Fütterung nicht wesentlich dicker (max. 1 % TS), da die homogenere Zusammensetzung des Substrates hier eine bessere Biologie und so Zersetzung fördert. Im Nachgärer findet eine leichte Eindickung des Gärrestes statt, da das Presswasser bereits im vorherigen Kreislauf entzogen worden ist.

Es ist möglich einen reibungslosen und emissionsfreien Kreislauf der Gülleseparation eingebettet in eine Biogasanlage zu erreichen, indem das Substrat, welches sich einmal im Gärkreislauf befindet, zu keinem Zeitpunkt mehr diesen Kreislauf verlässt. Dies kann durch die Separationstechnik des „Sepogant Direkt“ sichergestellt werden, da hier die Separation der Einsatzstoffe in einem geschlossenen System stattfindet und die Festphase nicht wie bisher ausgeschleust wird, sondern direkt wieder in die Biogasanlage gebracht werden kann.

Somit bleibt der Kreislauf auch mit der Gülleseparation geschlossen.

Das Problem und die Lösung

Zwischen 8% und 15% des anfallenden Gärrestes sind Fasern, die bei der Separation nicht vergoren bzw. abgebaut wurden. Trotz gängiger Separationstechniken gelingt es nicht, die Fasern vollständig zu zerkleinern.

Durch eine geschickte Einbindung eines Biomasserückführfilters in Kombination mit einer Ultraschallbehandlung in das bestehende System der Biogasanlage ist es möglich, die Fasern noch besser aufzulösen, die Organik zu lösen und dadurch noch mehr Gasertrag zu erzielen. Dieses neue und innovative Verfahren ist bereits erfolgreich in der Praxis erprobt.

Das Verfahren

Der Biomasserückführfilter basiert auf unserer gängigen Separationstechnik. Diese wurde weiterentwickelt, sodass die neue Technologie des Pressschneckenseparators Sepogant Direkt nicht nur als Separationstechnik, sondern auch als Flüssig-Eindicker angesehen werden kann.

Diese Variante entnimmt Substrat aus dem Fermenter oder Nachgärer und leitet es nach der Separation als eingedickte Phase mit den noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffen direkt zurück in den Fermenter/ Nachgärer. So hat das nicht vollständig zersetzte Substrat noch mehr Zeit zu vergären – denn verschiedene Einsatzstoffe brauchen unterschiedlich lange für die Vergärung.

Durch das Verfahren des wiederholten Fütterns werden Einsatzstoffe gespart. Dies führt dazu, dass das gesamte Gaspotenzial der zugeführten Substrate ausgeschöpft wird.

Zudem wird eine Einsparung von Rührwerken sowie deren Rührzeiten im Gärrestlager erreicht, da sich in den Behältern eine homogene Masse mit einer einheitlichen Struktur befindet, welche sich nicht wieder entmischt. Des Weiteren wird bei der Fütterung Volumen der Einsatzstoffe reduziert, was eine geringere Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik zur Folge hat.

Die Ultraschallbehandlung WaveBox ist kaskadenförmig aufgebaut. Durch dieses kaskadenförmige System mit Sonotroden ist es möglich, das Material maximal aufzuschließen, da die Ultraschallwellen das Substrat in der Tiefe bearbeiten können. Die Kavitation führt dazu, dass ein höherer Anteil der organischen Trockensubstanz Gas abgeben kann.

In einer herkömmlich betriebenen Biogasanlage findet ein Abbau der Organik von 75 % statt. Sobald hier ein Biomasserückführfilter in Verbindung mit einer Ultraschalltechnik verwendet wird, steigt der Abbau der Organik auf ca. 90 %. So kann eine Steigerung der Biogas-Produktion von bis zu 20 % aus dem Originalsubstrat, das der Biogasanlage gefüttert wird, erreicht werden.

Auslegungsbeispiel

► Fermentation ca. 40m³/d
► NaWaRo Substratmix mit Gras/GPS Anteil
► Verweilzeit: 60 Tage
► Raumlast ca. 8 kg oTS/m³*dFazit
► WaveBox 4-Sonotroden ca. 3,5kW
► Steigerung der Biogasproduktion um ca. 14%

Technologische Aspekte der Kombination

Effizienzsteigerung der Ultraschallanlage

► durch Behandlung der eingedickten Organik
► Anordnung der Sonotroden – max. Eintauchtiefe
► optimale Gasabführung
► keine Ablagerungen

Effekte für die Ultraschallbehandlung

► Erhöhung des Wirkungsgrades der WaveBox
► deutliche Minderung des TS-Gehalts im Gesamtsystem, dadurch Minderung der Betriebskosten
► Einsparungseffekte durch erhöhten organischen Abbau

Ökologische Aspekte der Kombination

► Emissionen aus dem Separationssystem werden vermieden
► Erhöhung des Gasbildungspotenzials der Einsatzstoffe
► Minderung des Restgaspotenzials im Gärrest
► normale BGA: Abbau der Organik 75%
► BGA mit Sepogant Direkt und Wavebox: Abbau der Organik 90 %

• Bis zu 20% mehr Biogas aus Originalsubstanz

Kurz & knapp

Die Kombination aus dem Biomasserückführfilter, dem Zurückhalten von noch nicht vollständig vergorenen Fasern und der Behandlung der Biomasse durch Ultraschall stellt das derzeit einzig funktionierende Verfahren dar, um das Beste aus seinem Substrat herauszuholen. So wird kein Gaspotential verschenkt, da energiereiches Futter, unabhängig der Verweilzeiten, nicht ungenutzt bleibt.

Bei der Fütterung der Anlage wird Volumen der Einsatzstoffe eingespart, wodurch die Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik geringer ist.

Der effektive Abbau der Fasern des Substrats hat zufolge, dass eine Steigerung des Gasertrags von bis zu 20% erreicht werden kann.

Das Problem & die Lösung

Nicht immer ist genau dann Strom oder Treibstoff aus erneuerbaren Energien vorhanden, wenn sie gebraucht wird. Diese Schwankungen entstehen oftmals bei der Nutzung von erneuerbaren Energien – Windkraftanlagen produzieren Strom, sobald der Wind weht und Solaranlagen, sobald die Sonne scheint.

Diese Schwankungen führen dazu, dass zu bestimmten Zeiten entweder zu viel oder zu wenig Strom im Netz vorhanden ist. An dieser Stelle kommt der große Vorteil des regenerativen Speicherkraftwerks zum Tragen.

Ein regeneratives Speicherkraftwerk bietet eine Kombination aus Kraftwerk und Energiespeicher. Dieses produziert Strom und Wärme bedarfsgerecht – und zwar genau dann, wenn diese auch benötigt werden.

Der erzeugte Strom kann zu Hochpreiszeiten in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden und erzeugt somit höhere Einnahmen, die zu einer besseren Wirtschaftlichkeit der Anlage führen.

Gasveredelung

Der Erzeuger bezieht Erlöse aus verschiedenen Bereichen, unter anderem aus der Grundvergütung laut EEG oder der Flexprämie.

Mit dem EEG 2021 ist weiterhin eine Förderung der Flexibilisierung möglich. Die Flexibilitätsanforderungen schreiben vor, dass flexibilisierte Biogasanlagen an mindestens 1.000 Stunden im Jahr (4.000 Viertelstunden) mindestens 85 Prozent ihrer installierten Leistung abrufen müssen.

Der Erzeuger hat mehrere einzelne oder auch eine Kombination aus mehreren der folgenden Möglichkeiten zur Gasveredelung:

Der Erzeuger entscheidet, ob das Gas ins Gasnetz eingespeist wird, oder durch Direktvermarktung vertrieben wird, indem der Strom direkt an der Börse gehandelt wird.

Ein weiterer Nutzen für den Erzeuger ist die Wärmenutzung durch einen großen Pufferspeicher für die eigenen Wirtschaftsgebäude und weitere Verbraucher wie gesamte Wärmenetze für mehrere Haushalte. 

Es besteht auch die Möglichkeit, den erzeugten Strom bedarfsgerecht  in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und somit die Hochpreise zu nutzen.

Erzeuger haben die Möglichkeit, Biomethan als Kraftstoff zu nutzen und so eine große Menge an CO2 im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen einzusparen. Durch den Einsatz von diesen kohlenstoffarmen Energiequellen wird eine Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen in die Atmosphäre erreicht.

Das CO2, das Erzeuger beim Kraftstoff einsparen, können Mineralölunternehmen in ihrer eigenen CO2-Bilanz gutschreiben, indem sie CO2-Zertifikate zukaufen.

Der Erzeuger wählt, ob er entweder Strom oder Kraftstoff oder eine Kombination aus beidem produzieren möchte (hybrides Kraftwerk).

Die Gärstrecke

Das Zusammenspiel des Sepogant Direkt mit der Gärrestverdampfung Vapogant ermöglicht mit kleinen Behältern eine überdurchschnittliche Gasproduktion zu erreichen. Der Biomasserückführfilter Sepogant Direkt bewirkt eine vollkommene Vergärung der Einsatzstoffe, wodurch ein höherer Gasertrag erreicht wird. Dieser wird noch verstärkt, sobald zusätzlich zum Sepogant Direkt vorher ein Faseraufschluss durch den Nasszerkleinerer ROTORICOS und im Nachgang eine Ultraschallbehandlung durch die WaveBox erfolgt. Durch die Verdampfung wird eine Volumenreduktion von bis zu 70 % der Jahresmenge erreicht. Die Eindeckung der Flüssigphase ist auf bis zu 20 % TS möglich.

Die Wärmerückgewinnung und mehrfache Nutzung der Wärme für die Gärrestverdampfung Vapogant bringt zudem einen energiewirtschaftlichen Vorteil mit sich. In unserer neuen VapoCircle Technologie werden die Vorteile des Sepogant Direkt und des Vapogant kombiniert.

Was ist Farm AS?

Farm AS wird umgangssprachlich als ASL (Ammoniumsulfat-Lösung) bezeichnet, welches in der Landwirtschaft selbst hergestellt werden kann. Farm AS ist eine klare, farblose Mischung und weißt je nach Konzentration einen Stickstoffgehalt von bis zu 8,5% (=100% Ammoniumstickstoff) auf. 

Farm AS als Dünger bewirkt einen verbesserten Humusaufbau durch eine Anregung der Aktivität der Bodenlebewesen. Im Boden wird Farm AS an Tonminerale und Humus gebunden, wodurch Auswaschungen vermieden werden. 

Der gezielte Einsatz des Farm AS als Depotdünger erflogt im Cultan Verfahren. Durch die Ausbringung direkt in den Boden wird eine Minderung des Stickstoff-Verlusts erreicht, welche sonst durch Auswaschung und Ausgasung bestehen würde.

Es wird ein maximaler pflanzenwirksamer Dünger und somit ein maximaler Ertrag erreicht.

Mineraldüngerproduktion

Landwirte können in Kombination mit einer Biogasanlage durch die VapoCircle Technologie ihren eigenen Mineraldünger Farm AS produzieren. Dadurch ist die Nutzung von Stickstoffdünger über die 170 kg N-Grenze hinaus möglich.  Farm AS ist ein wertvoller Handelsdünger und kann bei Überschuss auch verkauft werden. Durch die Gärrestverdampfung Vapogant ist die Vergärung von bisher als schwierig eingestuften Substraten mit einem erhöhten Ammoniak-/ Stickstoffaufkommen (auch Gas) möglich. Durch intelligente Fruchtfolgen und Nutzung der Leguminosen kann aus dem eigenen Futteranbau der Mineraldüngerbedarf gedeckt und zusätzlich ca. 40% Farm AS an Landwirte, die z.B. Marktfrüchte anbauen, verkauft werden.

Kurz & knapp

Mithilfe des regenerativen Speicher- & Treibstoffkraftwerks können Landwirte ihre anfallenden Wirtschaftsstoffe wie Grassilage, Gülle und Güllepresskuchen nachhaltig verwerten.

Erzeuger speisen Strom ins Netz ein und tragen somit zur Versorgungssicherheit bei.

Aus Biomethan wird Kraftstoff hergestellt. Dieser kann zum einen vom Kunden genutzt und zum anderen können CO2-Zertifikate an Mineralölunternehmen verkauft werden.

Dank der VapoCircle Technologie ist es möglich, den eigenen FarmAS Mineraldünger zu produzieren, der bei Überschuss sogar noch verkauft werden kann.

Das regenerative Speicherkraftwerk und das regenerative Treibstoffkraftwerk machen es möglich, eine bedarfsgerechte Strom- und Wärmerzeugung zu generieren und den eigenen Mineraldünger herzustellen!

Der Lösungsansatz der Biogastechnik Süd GmbH heißt „Sepogant Direkt“ und bezeichnet eine neuartige Anlage im Bereich der Separationstechnik. Die Reduktion von Emissionen sowie die vollständige Ausnutzung von Gärprozessen in einem geschlossenen Kreislauf sind die Kernfaktoren, um die sich die innovative Entwicklung der Biogas-Experten aus dem Allgäu dreht. Die Mission: Den Kreislauf der Gülleseparation effektiv und effizient in eine Biogasanlage einbetten.

Die grundlegende Funktion von „Sepogant Direkt“

Das Prinzip der Separation allein stellt noch keine Innovation dar – es hat sich bereits über viele Jahre bewährt. Im Verfahren der Pressschneckenseparation ist es möglich, Gülle sowie Gärreste und sonstige Schlempen zu entwässern, wobei die flüssige Phase des Substrates von der festen Phase separiert und getrennt wird. Mit Hilfe dieses Vorgangs wird nicht nur das flüssige Lagervolumen von Gülle und Gärrest reduziert, sondern auch eine Schonung der Rührtechnik in den Lagerbehältern erreicht.

Die feste Phase eignet sich als Dünger oder Einstreu, während die flüssige Phase ideal mit bodennaher Ausbringung und somit mit geringem Ammoniakverlust auf bewachsene Bestände wie Grünland, Getreide oder Zwischenfrüchte ausgebracht werden kann. Darüber hinaus werden technische Herausforderungen wie beispielsweise Verstopfungen in Verteilerköpfen bei der Ausbringung minimiert.

Neue Herausforderungen fördern die Innovationskraft

Stetig steigende wirtschaftliche sowie umwelttechnische Anforderungen spornen die Entwicklungsarbeit und den Innovationsgeist in der Separationstechnik an: ein entscheidender Aspekt, der auch die Experten im Hause Biogastechnik Süd vorantreibt – und damit das Prinzip der direkten Separation, die im System „Sepogant Direkt“ Form und Funktion annimmt.

Der Separator erfüllt seine Funktion vor dem Hintergrund, dass verschiedene Einsatzstoffe unterschiedlich lange für die Vergärung brauchen. Diese Variante des Pressschneckenseparators nutzt ein durchdachtes Kreislaufsystem, um im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren die noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffe weiter zu vergären.

Starker Praxisbezug: Die Vorteile der direkten Separationstechnik

„Sepogant Direkt“ stellt ein geschlossenes System dar, das es nicht länger notwendig macht, die feste Phase zu sammeln und regulär erneut über die Einbringtechnik zu füttern. Zusätzliche Emissionen im Freien können somit vermieden werden, ebenso wie unnötiger Transportaufwand und Lagerbedarf für das separierte feste Material, womit weitere Emissionseinsparungen einhergehen.

Auch auf die Herausforderung schwieriger Materialien und problematischer Bestandteile für den Gärprozess ist die „Sepogant Direkt“ Technik vorbereitet: Mit Erweiterung des Systems durch den Nasszerkleinerer „Rotoricos“ werden Problemstoffe im Behälter zu einer homogenen Masse zerkleinert.

Viele positive Effekte und ein überzeugender Gesamteindruck

Das Prinzip des Pressschneckenseparators trägt maßgeblich dazu bei, Einsatzstoffe zu sparen und das gesamte Gaspotential zugeführter Substrate auszuschöpfen. Rührwerke sowie deren Rührzeiten können durch das innovative System geschont und damit der Materialaufwand verringert werden. Bestehende Verfahren können dank dieser Technik effizient und für den Betreiber arbeitseinsparend umgesetzt werden. In der Fütterung ist eine Einsparung am Volumen der Einsatzstoffe möglich, womit nicht zuletzt eine geringere Belastung der Einbringtechnik verbunden ist.

Mit der Separationstechnik des „Sepogant Direkt“ hat die Biogastechnik Süd GmbH eine echte Innovation geschaffen, die einen reibungslosen und emissionsfreien Kreislauf der Gülleseparation, eingebettet in eine Biogasanlage, ermöglicht. Das Kernprinzip besteht darin, das im Gärkreislauf befindliche Substrat konsequent in diesem Kreislauf zu belassen. Sichergestellt wird dieser Vorgang durch die Separation der Einsatzstoffe in einem geschlossenen System, das die Festphase nicht wie in bisher üblichen Methoden ausschleust, sondern unmittelbar wieder der Biogasanlage zuführt. Der Kreislauf der Gülleseparation bleibt damit geschlossen.

Hier spielen die Reduktion von Emissionen sowie das Stattfinden des Gärprozesses in einem geschlossenen Kreislauf eine entscheidende Rolle, was auch bereits bei der vorangehenden Gülleseparation wichtig ist. Doch wie ist es möglich einen reibungslosen und emissionsfreien Kreislauf der Gülleseparation eingebettet in eine Biogasanlage zu erreichen?

Ein innovativer Lösungsansatz hierzu stellt die Separationstechnik „Sepogant Direkt“ dar, welche in Folgendem näher erläutert wird.

Abbildung 1: Pressschneckenseparator „Sepogant Direkt“

Das Prinzip der Separation besteht bereits seit vielen Jahren. Durch die Pressschneckenseparation ist es möglich Gülle, Gärreste oder sonstige Schlempen zu entwässern. Hier wird die flüssige Phase des Substrates von der festen Phase separiert und getrennt. Dies reduziert nicht nur das flüssige Lagervolumen von Gülle und Gärrest, sondern hilft auch bei der Einsparung von Rührtechnik in den Lagerbehältern. Es ist möglich die feste Phase als Einstreu zu verwenden. Ist dies jedoch nicht gewünscht, ist die Handhabung dieser Phase mit Mehrkosten und höheren Ammoniakverlusten sowie weiteren Emissionen verbunden. Die flüssige Phase kann hingegen flexibler, leichter und günstiger auf bewachsene Bestände, z. B. Grünland, Getreide, Zwischenfrüchte usw., mit geringeren Ammoniakverlusten ausgebracht werden. Zudem gibt es keine technischen Herausforderungen in der Ausbringtechnik, wie z. B. Verstopfungen im Verteilerkopf, zu meistern.

Im bis dato bekannten Entwurf der TA-Luft ist die Separation von Gärrest ausschließlich in geschlossenen Räumen gestattet. Die Lagerung dieses Feststoffes muss aus diesem Grund ebenfalls in geschlossenen Räumen oder abgedeckt stattfinden.

In der Separationstechnik gibt es regelmäßige Innovationen, die den immer höheren wirtschaftlichen sowie umwelttechnischen Anforderungen gerecht werden sollen. Hierzu zählt die direkte Separation durch den Separator „Sepogant Direkt“. Diese Variante des Pressschneckenseparators entnimmt Substrat aus dem Fermenter oder Nachgärer, um diesen direkt nach der Separation wieder mit der eingedickten Phase und den noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffen zu beschicken. So wird das Material, welches noch nicht vollständig vergoren ist (Faser >0,75 mm), wieder in den Fermenter / Nachgärer gebracht und hat Zeit weiter zu vergären – denn unterschiedliche Einsatzstoffe brauchen verschieden lange für die Vergärung.

Abbildung 2: Aufbau des „Sepogant Direkt“ an einem Nachgärer / Fermenter

Durch den „Sepogant Direkt“ ist es nicht mehr notwendig, die feste Phase zu sammeln und regulär erneut über die Einbringtechnik zu füttern, wie es bereits in der Praxis erfolgreich umgesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass es zu keinen zusätzlichen Emissionen kommt, die im Freien entstehen, da es sich bei der Technik des „Sepogant Direkt“ um ein geschlossenes System handelt. Zudem wird der Transport zwischen dem Ort, an welchem sich das separierte feste Material befindet, und dem Gärbehälter (z. B. Fermenter) gespart. Dies hat weitere Emissionseinsparungen zur Folge, welche durch den Transport oder die Zwischenlagerung verursacht werden würden.

Der „Sepogant Direkt“ kann auch bei schwierigem Inputmaterial, welches für Probleme im Gärprozess sorgt, wie beispielsweise dem Anfallen von einer großen Menge an langfaserigem Material, eingesetzt werden. Hier besteht die Möglichkeit den Nasszerkleinerer ROTORICOS in das System einzusetzen. Dieser fasert durch das mühlenartige System die Problemstoffe auf und zerkleinert sie so, dass eine homogenere Masse im Behälter entsteht.

 Abbildung 4: Pressschneckenseparator „Sepogant Direkt“ mit Nasszerkleinerer ROTORICOS

Durch das Verfahren des wiederholten Fütterns werden Einsatzstoffe gespart. Dies führt dazu, dass das gesamte Gaspotential der zugeführten Substrate ausgeschöpft wird. Zudem wird die Einsparung von Rührwerken sowie deren Rührzeiten im Gärrestlager erreicht, da sich in den Behältern eine homogene Masse der gleichen Struktur befindet, welche sich nicht wieder entmischt. Durch den „Sepogant Direkt“ ist es möglich das bestehende Verfahren effizient und für den Betreiber arbeitseinsparend umzusetzen. Des Weiteren wird bei der Fütterung an Volumen der Einsatzstoffe eingespart, was eine geringere Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik zur Folge hat.

Abbildung 5: R+I Schema des „Sepogant Direkt“ mit optionalem Nasszerkleinerer ROTORICOS

In dem R+I Schema ist die Einbindung des Separators „Sepogant Direkt“ in den Prozessablauf einer Biogasanlage schematisch dargestellt. Der je nach Anwendungsgebiet optional erhältliche Nasszerkleinerer ROTORICOS kann in der Zuführleitung zum Separator oder nach dem Separator zur Zerkleinerung und Zerfaserung verbaut werden.

Für die Steuerung und Regelung des Separators und der dazugehörigen Substratpumpen werden unterschiedliche Sensoren, meist Drucksensoren, verwendet. Für die Servicierbarkeit wurde eine spezielle Montageplattform auf Rollen entwickelt.

Das Substrat im Fermenter wird durch diese Methode der wiederholten Fütterung nicht wesentlich dicker (max. 1 % TS), da die homogenere Zusammensetzung des Substrates hier eine bessere Biologie und so Zersetzung fördert. Im Nachgärer findet eine leichte Eindickung des Gärrestes statt, da das Presswasser bereits im vorherigen Kreislauf entzogen worden ist.

Es ist möglich einen reibungslosen und emissionsfreien Kreislauf der Gülleseparation eingebettet in eine Biogasanlage zu erreichen, indem das Substrat, welches sich einmal im Gärkreislauf befindet, zu keinem Zeitpunkt mehr diesen Kreislauf verlässt. Dies kann durch die Separationstechnik des „Sepogant Direkt“ sichergestellt werden, da hier die Separation der Einsatzstoffe in einem geschlossenen System stattfindet und die Festphase nicht wie bisher ausgeschleust wird, sondern direkt wieder in die Biogasanlage gebracht werden kann.

Somit bleibt der Kreislauf auch mit der Gülleseparation geschlossen.