BGA (Biogasanlage)

This site uses cookies. By continuing to browse this site, you are agreeing to our Cookie Policy.

  • Kraftwerk zur Produktion von Erdgas mithilfe von Silage.

    Die Biogasanlage (BGA) ist ein Biokraftwerk mit dem Erdgas oder auch Biogas produziert wird.
    So entsteht Biogas:
    Als Grundstoffe für die Biogaserzeugung kommen alle Arten von Biomasse
    in Frage, also alle organischen Materialien, die aus Kohlenhydraten,
    Eiweißen und Fetten bestehen. Beispiele hierfür sind:
    • Schlachthofabfälle
    • Tiergülle
    • Klärschlamm
    • Speisereste
    • Grünabfall


    Der Trockensubstanzgehalt des Gärsubstrates sollte zwischen 2% und 12%
    liegen. Das heißt in dem zu verendenden Substrat müssen 2-12%
    Trockenmasse enthalten sein. Dadurch wird leichtes Umrühren und ein
    guter Transport ermöglicht.
    Durch die unterschiedliche Zusammensetzung der Substrate sind auch unterschiedliche Gaserträge pro Tonne möglich.
    Zum Beispiel können bei Rindergülle 25m³ Biogas pro Tonne erzeugt werden, bei Speiseresten hingegen bis zu 225m³ pro Tonne.
    225m³ Biogas sind umgerechnet ca. 270Kg Biogas!
    Das Biogas aus 3t Rindergülle ersetzt ca. 60l Heizöl und vermindert den Schadstoffausstoß von Kohlendioxid um 200Kg.
    In der Landwirtschaft werden meistens anfallende Gülle und Mist
    verwendet. Da aber die Nutzung von Gülle alleine nicht sehr sinnvoll
    ist, werden zusätzlich andere organische Reststoffe, sogenannte
    Co-Substrate hinzugefügt. Das Hinzufügen von energiereichen
    Co-Substraten steigert die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage enorm.
    Beispiel: Angenommen ein Landwirt hat Kühe und Schweine. Da liegt es
    doch nahe, dass er den Mist und die Gülle der Tiere als Grundsubstrat
    zur Erzeugung von Biogas verwendet. Jedoch hat der Landwirt auch noch
    einige hundert Kilo fauler Kartoffeln und Zuckerrüben von der Vorernte
    sowie etliche Kilo Grünabfälle. Diese „Abfälle“ kann er nun als
    Co-Substrate für seine Biogasproduktion verwenden.
    Heutzutage werden sogar gezielt Pflanzen angebaut, nur um sie später in
    einer Biogasanlage vergären zu lassen um so Biogas zu produzieren.











    Aufbau & Funktionsweise der Biogasanlage:


    Die Funktionsweise einer Biogasanlage ist recht simpel. Die Substrate
    werden zum Vergären in den Gärbehälter, auch Fermenter genannt gepumpt.
    Feststoffe werden dem Gärprozess separat hinzugegeben. Das Volumen der
    Fermenters liegt meistens zwischen 150 und 500 m³. Also vergleichbar mit
    dem Volumen eines Raumes mit den Maßen 10*10*3m. Das Substrat lagert
    einige Tage im Fermenter, wo es durch die Mikroorganismen vergärt und
    Biogas gebildet wird. Durch ständiges Umrühren der Rühreinrichtung wird
    die Bildung von Schwimmdecken und Sinkschichten verhindert. Außerdem
    wird durch das Umrühren das Entweichen des entstandenen Biogases
    erleichtert. Je länger das Substrat im Fermenter bleibt und je höher die
    Temperatur ist, desto mehr Biogas kann gewonnen werden. Um den
    Substratbehälter befindet sich ein Wasserbecken, das durch eine Heizung
    auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. In den meisten Fermentern
    beträgt die Temperatur 35–40°C. Das bereits vergorene Substrat gelangt
    in das Endlager(Schlammbehälter). Dort lagert es noch eine Weile und es
    kann zusätzliches Biogas gewonnen werden. Das endgültig vergorene
    Substrat kann als hochwertiger Dünger genutzt werden. Das erzeugte
    Biogas wird nach der Entstehung entschwefelt. Eine gängige Methode zur
    Entschwefelung ist die Benutzung eines Entschwefelungsfilters. Hierbei
    wird das Biogas durch ein eisenhaltiges Filtermaterial geleitet, in dem
    der Schwefel hängen bleibt. Eine andere Methode zur Entschwefelung
    funktioniert so, dass durch die Zugabe von Sauerstoff der
    Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel umgewandelt wird. Dieser
    elementare Schwefel setzt sich dann ab. Nach der Reinigung wird das
    Biogas entfeuchtet. Es gibt viele verschiedene Verfahren zur
    Entfeuchtung von Biogas z.B. durch Kühlung oder dem Einsatz von
    Kalziumchlorid.



    Nun kann das Biogas verwendet werden, um beispielsweise einen Gasmotor,
    ein Blockheizkraftwerk oder die Heizung des Fermenters zu betreiben. Die
    bei der Verbrennung des Biogases entstehende Wärme kann auch zum heizen
    von Wohnhäusern genutzt werden.



    Das Blockheizkraftwerk




    Aufbau und Funktion:


    Das Biogas gelangt, mit Luft durchmischt, in ein Ausdehnungsgefäß, wo es
    gezündet wird. Durch das Verbrennen dehnt sich das Gemisch aus und
    drückt einen Kolben nach unten. Durch das Zurückschwingen des Kolbens
    wird das Abgas aus dem Ausdehnungsgefäß gedrückt und abgeleitet. Die
    Wärme des Abgases kann zur Erwärmung von Wasser dienen. Durch das Wasser
    kann die Wärme anderswo genutzt werden. Der Kolben setzt eine
    Kurbelwelle in eine Drehbewegung. Diese Drehbewegung treibt einen
    Generator an, der die Energie auf Elektrischen Strom umlädt. Dieser
    elektrische Strom kann nun ins Netz eingespeist werden.





    Verbrauch von Biogas


    Biogas entsteht bei der Vergärung von organischem Material.


    Heutzutage wird Biogas vor allem als brennbares Gas, zum Antrieb von
    Motoren genutzt. Die Generatoren laden dabei die Energie auf
    elektrischen Strom um und erzeugen gleichzeitig Abwärme. Von der
    erzeugten Strommenge werden meist 20-40% für die Vergärungsanlage selbst
    genutzt (Rührwerk, Zerkleinerer etc.) Die restlichen 60 -80% der
    elektrischen Energie können relativ einfach in das Netz eingespeist
    werden. Dazu etwas zum Einspeisungsgesetz, kurz EEG:
    Es soll den Ausbau von Energieversorgungsanlagen vorantreiben, die mit
    erneuerbaren Quellen gespeist werden. Es dient vor allem dem Klimaschutz
    und es soll die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern (Erdöl, Kohle)
    verringern.
    Von der Wärme, die erzeugt wird werden ca. 30-50% für die Heizung des Gärbehälters genutzt.


    Die Nutzung von Biogas zu reiner Wärmeerzeugung (Heizung, Herd) ist in
    Deutschland nicht sehr gebräuchlich. In anderen Ländern wie z.B. Indien
    wird diese Form weitaus mehr genutzt.


    Im Jahr 2005 gab es 2700 Biogasanlagen in Deutschland.
    Im Jahr 2005 wurden durch diese Biogasanlagen in Deutschland 2500GWh
    Elektrizität gewonnen. Diese Menge an Elektrizität entspricht jedoch nur
    0,42% des Gesamtstromverbrauches von 600.000GWh in Deutschland.
    Durch diese 2500GWh wurde jedoch die Produktion von rund 2,5mio Tonnen CO² vermieden.


    Vorteile von Biogasanlagen:


    - Nutzung von erneuerbaren, nachwachsenden Rohstoffen
    - In den Abfällen (Restgülle) sind nicht mehr so viele Giftstoffe vorhanden
     Besser für die Pflanzen
    - Außerdem ist die Ätzwirkung geringer
    - Die Restgülle stinkt nicht mehr so arg (geringe Geruchsintensität)


    Nachteile der Biogasanlage:


    - Hohe Kosten
    - Bei der Verarbeitung in der Biogasanlage stinkt es sehr, die Gase die entstehen sing hoch giftig.
    - Wenn die Anlagen nicht richtig abgedichtete sind wird Methan ausgestoßen, dies trägt dem Triebhauseffekt bei.
    - Man benötigt große Flächen zur Ausbreitung von Restgülle
    - Im Winter muss die Restgülle gelagert werden




    Biomasse - Wie funktioniert eine Biogasanlage? - Animation

    389 times viewed

Please enable / Bitte aktiviere JavaScript!
Veuillez activer / Por favor activa el Javascript![ ? ]