Bioabfallbehandlung

Biogasanlage Wittmund - Bau und Betrieb einer Großanlage

In der Biogasanlage Wittmund werden in einem Faulturm unterschiedliche organische, d.h. biologisch abbaubare Abfälle in einem anaeroben und mesophilen Faulungsprozess zu Gülle und zu sonstigen Abfällen vergoren. Die Gülle wird bei den kooperierenden landwirtschaftlichen Betrieben abgeholt und nach der Bearbeitung in Form von Edelgülle als organischer Flüssigdünger zurückgebracht. Der aus dem entsteheneden Biogas in einem BHKW erzeugte elektrische Strom wird auf der Basis des Stromeinspeisungsgesetzes in das öffentliche Netz eingespeist.

 

Zusammenfassung

Die in der Bundesrepublik jährlich anfallenden 300 Mio. t Gülle aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung sind wegen des Nährstoffgehaltes an Stickstoff, Phosphor und Kalium ein wertvoller Wirtschaftsdünger. Allerdings ist die Ausbringung der Gülle mit erheblichen Geruchs- und Gewässerbelastungen verbunden. Zur anderweitigen Verwertung der Gülle werden in der Bundesrepublik Biogas-Anlagen betrieben, die jedoch durch den relativ niedrigen Energieerlös aus der alleinigen Verarbeitung von Gülle für die landwirtschaftliche Praxis unwirtschaftlich sind.

 Im Rahmen des Vorhabens der Biogasanlagen GmbH Wittmund werden jährlich 90-100.000 t Gülle und 10-30.000 t sonstige Abfälle zur Erzeugung von Strom und Wärme vergoren. Die Gülle wird bei 70 landwirtschaftlichen Betrieben abgeholt und nach der Bearbeitung wird das entgaste Material in Form von Edelgülle zurückgebracht. In einem Faulturm werden unterschiedliche organische (biologisch abbaubare) Abfälle wie Gülle, Altfette, Speiseabfälle usw. nach vorheriger Mischung eingebracht und in ca. drei Wochen mesophil ausgefault. Der aus dem Biogas erzeugte Strom wird in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist, die Wärme an die nahegelegene Kaserne abgegeben. Die Restgülle ist durch eine thermophile Behandlung seuchenhygienisch unbedenklich und wird in der Landwirtschaft als Edelgülle verwertet. Zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen wird die Abluft der Biogasanlage über einen Aktivkohlefilter gereinigt. Die Wirtschaftlichkeit dieser Anlage wird durch die bei der Mitentsorgung anderer Abfälle wie organische Abfälle aus der Ernährungswirtschaft erzielten Entsorgungsgebühren erreicht.

Zusammenfassung der Ergebnisse und Erfahrungen

Genehmigungsverfahren

 Die ersten Genehmigungsverfahren nach BImSchG, Wasserrecht, Straßenbauordnung etc. zur Erstellung der Anlage verliefen bis auf strenge Anforderungen der Veterinärbehörde (Innenreinigung und Desinfektion mit 2%iger Natronlauge der Fahrzeuge bei Landwirtschaftswechsel, Reifen-desinfektionsbecken) und besonderen Sicherheitsanforderungen in Form einer TÜV -Abnahme planmäßig.
 Inzwischen wurden bereits zwei Änderungsanträge bezüglich der Gasspeicher auf den Endlagerbehältern und einer Erweiterung der Abfallartenliste durchgeführt. Weitere Änderungsanträge bezogen auf die Mengenerweiterung des Abfallinputs und einer Aufbereitungsanlage für Abfälle (Annahmewanne für feste Abfälle, Zerkleinerung und ggf. eine Kippvorrichtung für Mülltonnen) sind in Vorbereitung.

 Durch derzeit enorme Änderungen der Gesetzeslage und damit verbundenen Änderungen im Bereich der Landwirtschaft (neue Dünge VO) und auf dem Abfallmarkt (Kreislaufwirtschaftsgesetz, BioabfallVO) sowie Änderungen des Stromeinspeisegesetzes ist die Wirtschaftlichkeit einer derart großen Anlage sehr stark von ihrer Flexibilität abhängig. Diese notwendige Flexibilität zeigt sich nachfolgend in sämtlichen Bereichen.

Gesetzeslage


 1991 ist die erste Idee zum Bau dieser Anlage entstanden. Seit dem sind 7 Jahre vergangen und Gesetze werden permanent geändert, Zurzeit scheinen sich jedoch sämtliche Gesetzesgrundlagen, die diese und andere Anlagen betreffen, relevant zu ändern.


 Seit dem 28.04.1998 ist das neue Stromeinspeisegesetz in Kraft und das bedeutet mit ca.15 Pfennig/kWh (7,7 Cent/kWh) gegenüber der Vergütung nach Verbändevereinbarung (durchschnittlich 8 Pfennig/kWh (4 Cent/kWh) elektr.) eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Anlage.


 Die Bioabfallverordnung ist mittlerweile ebenfalls seit 01.10.1998 in Kraft und die tatsächlichen Auswirkungen werden derzeit mit der Behörde abgeklärt. Hierbei sind die Zuständigkeiten in Niedersachsen noch nicht klar. Für die Aufbringung der Edelgülle auf Grünland muss eine Ausnahmegenehmigung beantragt werden. Ebenfalls für die Schwermetallgrenzwerte, da die Gülle selbst sehr hohe Zinkgehalte hat und durch die beispielsweise Mischung mit Abfällen diesbezüglich aufgewertet wird. Eine weitere Änderung wird sich, bezogen auf den Abfallmarkt, mit der Einführung der EWC Nummern (EU-Code) für die Abfallgruppen ergeben. So sind z.B. ab 1999 Fettabscheiderinhalte überwachungsbedürftiger Abfall. Vorher waren Fettabscheiderinhalte nicht überwachungsbedürftig und die Entsorgung/ Verwertung damit nicht nachweispflichtig. Das ist nun anders und könnte sich positiv für BImSchG-genehmigte Anlagen auswirken.


 Desweiteren ergeben sich durch die totale Umschlüsselung positive und negative Auswirkungen in Bezug auf besonders überwachungsbedürftigen Abfall. So kann besonders überwachungsbedürftiger Abfall in nicht besonders
 überwachungsbedürftigen umgewandelt werden (laut Vorgabe der zuständigen Behörde des Erzeugers) und umgekehrt.


 Die seit 1998 für die Landwirtschaft neue Anforderung einer bedarfsgerechten Düngung und damit verbundenen Nachweispflicht der Nährstoffgehalte und Ausbringungsmengen der Gülle hat die Akzeptanz der Biogasanlage in der Landwirtschaft stark erhöht. Durch regelmäßige Analytik und Angabe der abgenommenen und abgegebenen Mengen an Rohgülle und ausgegaster Gülle wird die mühselige und kostspielige Probenahme, Analytik und Auswertung, bzw. auch die Buchhaltung dieser Angaben von der Biogasanlage übernommen. Die derzeit enorm wichtigen Änderungen in der Gesetzeslage haben dazu geführt, dass sich die vorhandenen Biogasanlagen bundesweit organisiert haben und bereits in der Entwurfsphase eines Gesetzestextes versuchen, Einfluss zu nehmen.

Technik

 Die Technik der Anlage ist weitestgehend ausgereift und auch die speicherprogrammierbare Steuerung (Prozessvisualisierung) ist im Zusammenhang mit der privaten Anbindung der Techniker über Modem sehr bedienerfreundlich und nach einem Jahr mittlerweile auch störungsarm. Ein eingerichteter Citycall lokalisiert auftretende wichtige Fehlermeldungen vorab und sichert über Bereitschaftsdienst eine 24-stündige Überwachung der Anlage an 7 Tagen in der Woche. Fehler, die den Betrieb der Anlage stoppen würden, können sofort beseitigt werden. So wird die permanente Beschickung der Anlage und der darin zu versorgenden Mikroorganismen gesichert.

 Das geplante Abluftsystem hat nicht sehr gut funktioniert wurde bereits mehrfach umgebaut. Die schwach belastete Abluft aus den drei Hallenteilen der Annahmehalle sollte über Aktivkohle gereinigt werden und die stark belastete Abluft aus dem unterirdischen Industrietank und dem Mischtank sollte als Zugluft im BHKW oder im Kessel verbrannt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das BHKW dadurch sehr unruhig lief und vermehrt Störungen anzeigte. Auch das Gas aus den Hygienisierungstanks hat die Gesamtqualität des Gases verschlechtert und zu ähnlichen Störungen geführt. Aus diesem Grund werden zur Zeit sämtliche Abluftströme über Aktivkohlefilter gereinigt. Eine bessere Lösung wird zurzeit angestrebt.

 Ein ebenfalls ähnliches Problem ergab die Schwefelreinigung des Gases über 5- 7% Luftzugabe in die Reaktoren. Das ermöglichte eine maximale Schwefelerniedrigung bis 500ppm H2S. Eine permanente Dossage von Eisen-3- chlorid erwies sich als zu kostspielig. Die beste Lösung ist bislang die Zugabe von Eisenschlämmen aus Wasserwerken als Abfallstoff.

Landwirtschaft

 Das Fahren und die Logistik der Roh- und Edelgülle laufen sehr gut. Anfangs gab es Probleme, weil die Rohgülle bei Landwirten nicht aufgerührt war oder einzelne Landwirte erst einen oder zwei Tage vor dem Überlauf ihres Güllekellers anriefen, dass dringend Gülle abgeholt werden muss. Das hat sich mittlerweile eingespielt, so dass kontinuierlicher gefahren werden kann ohne lange Überstunden und Sonderaktionen.Die Landwirte sind größtenteils begeistert von der Edelgülle und den positiven Eigenschaften:
•geruchsarm
•dünnflüssiger
•pflanzenverfügbare Nährstoffe
•N, P, K, -Analysenergebnisse mit jeder Lieferung
•Jahresbilanz der angedienten Rohgülle/abgenommenen Edelgülle/erhaltenen und abgegebenen Nährstoffe
•keine aggressiven Eigenschaften mehr durch Abbau der organischen Säuren,
•Einarbeitung in den Pflanzenbestand möglich.

 Die Landwirte nehmen sogar mehr Gülle ab als per Vertrag vereinbart; allerdings nach wie vor im Rahmen ordnungsgemäßer Landwirtschaft.  Das wird allein dadurch gesichert, dass jeder Landwirt durch die neue Dünge-VO verpflichtet ist, bedarfsgerecht zu düngen und dieses zu bilanzieren und nachzuweisen. Die Prüfung wird dahingehend zurzeit aktiv von der Landwirtschaftskammer bei den Landwirten durchgeführt. Es existiert außerdem bereits eine Liste an Landwirten, die ebenfalls Interesse an der Edelgülle als Wertstoffdünger haben.


Abfälle

 Die Abfallbeschaffung und Logistik hat sich als das größte Problem herausgestellt. Die Festverträge mit dem ersten Alleinlieferanten konnten nicht eingehalten werden und der EMKA- Vertrag wurde im Einvernehmen aufgelöst. Der zweite Alleinlieferant hat zunächst keinen Vertrag unterschrieben. Es hat sich nach viermonatiger Zusammenarbeit herausgestellt, dass vereinbarte Mengenströme nur unter äußerstem Druck von beiden Seiten eingehalten werden konnten und die Vereinbarung eines Festpreises für die Biogasanlage langfristig nicht von Vorteil ist.

 Ein Alleinlieferant hat zu viel Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage und zurzeit wird das Modell vieler Anlagen durchgeführt, dass durch Eigenakquisition und Beteiligung vieler Lieferanten die Stoffzusammensetzung und -mengen direkt bestimmt werden können. Akquisiteure und Betriebsführung müssen mit dem gleichen Interesse eng zusammenarbeiten. Auf diese Weise können außerdem größere Mengenströme akquiriert werden als von einem Versorger, da die Konkurrenz auch liefern kann.

 Die in der Planung und durch den eingegangenen Vertrag angenommenen Preise für Abfälle sind in den letzten zwei Jahren stark verfallen und eine weitere Tendenz ist noch nicht abzusehen. Durch Änderungsgenehmigungen und Einbringung von bis zu 50.000 jato Abfall an Stelle der 22.000 jato wird zurzeit versucht, diesen Preisfaktor auszugleichen. Durch den mittlerweile dritten Anlauf der Abfallakuisition ist noch kein langfristig in Menge und Art kontinuierlicher Abfallinput zustande gekommen.

 Im Dezember 1997 und Januar 1998 sind monatlich ca. 2.500 to Abfälle geliefert worden und es hat sich gezeigt, dass die BHKW-Module mit über 80% Auslastung gefahren werden konnten. Das Anlagenkonzept ist demnach funktionsfähig und die Mengen an Abfällen können auch vom Ablauf und technisch verarbeitet werden.

Firmenorganisation


 Durch die Banken wurden viele Verträge und Versicherungen gefordert, die kostenintensiv sind und im nachhinein entgegen den Erwartungen nicht viel Sicherheit gebracht haben. Zurzeit ist seit der Inbetriebnahme der Anlage die vierte Geschäftsführung berufen worden.


 Durch Eigenakquisition und freies Agieren im Betrieb kann schneller, kundenfreundlicher und damit langfristig kontinuierlicher und wirtschaftlicher gearbeitet werden.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

EWE Biogas GmbH & Co. KG

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Biogasanlage Wittmund - Bau und Betrieb einer Großanlage

Projektnummer: 9037

Aktenzeichen: FKZ: 30441-4/12

Projektzeitraum: 1993 - 1997

Projektort: Deutschland (Niedersachsen)

Projektansprechpartner:

Frau Fischer
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+49 (340) 2103 3067
+49 (340) 2104 3067

Quelle: Fachbibliothek Umwelt des Umweltbundesamtes (UBA)