Praxis
Eine gute Biogasanlage kann oftmals nur im Detail von einer weniger guten unterschieden werden. Wir möchten Ihnen mit diesem Abschnitt unserer Homepage Ihren Blick für diese Details schärfen. Fahren Sie dazu langsam mit dem Mauszeiger über den Rohrleitungsplan unserer Standard-NawaRo-Biogasanlage und lassen Sie sich von unserer klugen Technik überzeugen.
Zugboden innen
Feststoffe wie zum Beispiel Maissilage werden bei Biogasanlagen von BioConstruct mit Hilfe eines Zugbodens in Mengen bis zu 200 m³ vorgehalten und in regelmäßigen Abständen der Biogasanlage zugeführt. Die Technik ist aufgrund des mit Kunststoffplatten ausgekleideten soliden Stahlbetonkörpers und der langsam laufenden hydraulischen Zugstangen besonders wartungsarm und langlebig. Über die Ölflussgeschwindigkeit kann die spezifische Fördermenge auf einfache Weise eingestellt werden. Im Übrigen werden die Laufzeiten des Schubbodens durch die SPS-Steuerung der Biogasanlage vom Betreiber vorgegeben. Das Beschickungssystem ist auf Wunsch auch in einer Stahlausführung mit Verwiegung erhältlich.
Mischpumpe
Mit Hilfe von robusten Schnecken aus 4 mm starkem Edelstahl werden die schüttfähigen Feststoffe in eine Mischpumpe befördert. Diese wird zeitgleich mit Gülle oder ausgefaultem Substrat gespeist, so dass hier die Feststoffe mit dem flüssigen Inputmaterial laufend vermischt und den Fermentern zugeführt werden. Diese Technik gewährleistet einen wartungsarmen Betrieb sowie eine flexible Beschickung aller Behälter. Das ist bei Feststoffeintragsystemen mit in den Fermenter geführten Schnecken in der Regel nicht möglich. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist der besonders geringe Eigenstrombedarf unserer Biogasanlagen. Durch die Homogenisierung der festen und flüssigen Stoffe vor den Fermentern brauchen die Rührwerke nicht mehr so viel Energie zum Durchmischen der Materialien.
Substratleitungen
Unterirdisch verlegte Substratleitungen werden bei uns grundsätzlich in hochwertigem Polyethylen ausgeführt. Andere Hersteller bedienen sich nach wie vor minderwertiger Werkstoffe wie PVC oder ähnlichem. Aufgrund der UV-Belastung durch Sonneneinstrahlung oder erhöhten mechanischen Belastungen im Bereich der Anmaischung verwenden wir oberirdisch Rohrleitungen aus Edelstahl. Hier können Sie als zukünftiger Betreiber sicher sein, dass sie damit über viele Jahre Ihre Anlage ohne Rohrleckagen betreiben werden.
Pumpe und Verteilerbalken
Sämtliche anlageninternen Pumpvorgänge werden bei Biogasanlagen von BioConstruct in der Regel über eine einzige Drehkolbenpumpe realisiert. Dadurch heben wir uns von vielen anderen Herstellern ab, die immer noch eine Vielzahl von Pumpen in einer Biogasanlage einsetzen. Die Vorteile unserer Technik liegen auf der Hand: deutlich geringere Wartungs- und Reparaturkosten sowie eine bessere Betriebssicherheit – denn mehr Komponenten bringen leider auch immer zusätzliche Störungsquellen mit sich. Bei großen Biogasanlagen empfehlen wir den Betreibern, sich wichtige Ersatzteile auf Lager zu legen, damit dieses Herzstück immer funktionsfähig bleibt. Durch die wartungsfreundliche ebenerdige Aufstellung sind Reparaturen und Kontrollen im Handumdrehen durchgeführt.
Technikgebäude
Das kompakte Technikgebäude wird bei BioConstruct immer zwischen zwei Behältern positioniert. Das Dach des aus Kalksandstein gemauerten Gebäudes dient als Podest für die optische Kontrolle von Füllständen, Über- und Unterdrucksicherungen oder Rührwerkseinstellungen. Im Inneren des Gebäudes werden die zentrale Pumpstation, die Heizungsverteilung und -separat abgemauert- die Steuerung und die Schaltschränke positioniert. Des Weiteren ist die gesamte Beschickungstechnik im Gebäude untergebracht, so dass auch bei Wind und Wetter sämtliche Arbeiten im „Trockenen“ durchgeführt werden können. Der Clou ist die ständige, kostenlose Frostfreiheit des Technikgebäudes. Diese wird durch die Wände der mit heißem Substrat befüllten Behälter hergestellt. Durch diese relativ einfache Konstruktion wird ein Höchstmaß an Kosten eingespart – eben klug, kompakt, BioConstruct.
Rohrdurchführungen
In einer Biogasanlage werden an zahlreichen Stellen Rohre und Leitungen durch die Wände der Behälter geführt. Diese Stellen sind potentielle Austrittsöffnungen für Biogas oder Substrat. Um ein unkontrolliertes Austreten in jedem Fall auszuschließen, verwenden wir hochwertige Ringraumdichtungen. Zusätzlich verschweißen wir das durchgehende Rohr im Innern des Behälters mit einer Edelstahlplatte und fixieren es so dauerhaft und sicher. Für doppelte Sicherheit wird die Durchführung auch noch von außen mit einer Platte aus Edelstahl am Behälter beaufschlagt. Und damit nun aber auch wirklich gar nichts passieren kann, dichten wir die Edelstahlplatten gegen den Beton mit Sikaflex ab. Mehr Sicherheit geht nicht!
Fermenter
BioConstruct baut für Biogasanlagen im Leistungsbereich bis 750 kW in der Regel Fermenter in Ortbetonbauweise. Für größere Biogasanlagen kommen auch emaillierte Stahlbehälter infrage, da diese wesentlich höher gebaut werden können und somit ein größeres Fassungsvolumen bei gleichem Durchmesser aufweisen. BioConstruct empfiehlt bei Anlagen über 150 kW immer den Bau von mindestens zwei Gärbehältern. So ist der Betreiber im Falle von Störungen immer in der Lage, die Gasproduktion aufrecht zu erhalten. Auch nach einer durch einen Schaden verursachten vollständigen Entleerung eines Behälters kann die Biologie mit Hilfe des Substrats aus dem zweiten Fermenter in weniger als einem Tag wieder „hochgefahren“ werden. Mit nur einem Behälter dauert dieser Prozess unter Umständen mehrere Wochen, so dass wertvolle Erträge verloren gehen.
Endlager
In der Regel werden die Endlager von BioConstruct aus monolithischem Stahlbeton vor Ort gegossen. Mit Durchmessern von bis zu 40 m und Höhen bis zu 6,40 m können Volumina von bis zu 8.000 m³ erreicht werden.
Die Endlager können bei uns auf Wunsch mit einem Gasspeicherdach ausgerüstet werden. Dadurch erhöht sich zum einen das Speichervolumen, um Unterbrechungen im Betrieb des Blockheizkraftwerks besser zu überbrücken, zum anderen kann das ausgefaulte Substrat aus den vorgeschalteten Gärbehältern im anaeroben Milieu noch weiter ausgasen. Dieser Effekt bringt nach Aussagen von einigen Betreibern Mehrerträge bis zu 5% des Jahresertrags.
Fermenterwände
Die Wände unserer 6,40 hohen Betonfermenter (Güteklasse C 30/37) werden im Gasbereich mit einer speziellen Kunststoffbeschichtung versehen. Dieser Schutzfilm verhindert, dass die aggressiven Säuren im Biogas, wie z.B. Schwefelwasserstoff den Beton angreifen. Die Beschichtung wird unmittelbar nach Aushärtung der Behälter von unseren Monteuren dreifach aufgetragen. Ohne eine derartige Beschichtung kann die Behälterinnenwand schon nach wenigen Jahren wie eine Waschbetonplatte aussehen.
Paddelgigant
Biogasanlagen, die hohe Feststoffanteile verarbeiten, brauchen eine optimale Rührtechnik. Ein gutes Rühren verhindert die Bildung von Schwimm- und Sinkschichten und fördert das Austreten des Biogases aus dem Substrat. Zwecks Minimierung von Instandhaltungs- und Stromkosten entscheiden wir uns gemeinsam mit unseren Betreibern regelmäßig für den Einsatz des „Paddelgiganten®". Dieses Rührwerk ist horizontal in den Behälter eingeführt und durchmischt das Füllmedium in einer beträchtlichen Spannweite von ca. 4 m. Das Getriebe und der Motor des Rührwerks liegen außen am Behälter, so dass für die meisten Wartungs- und Reparatureinsätze der Behälter nicht geöffnet werden muss und somit kein wertvolles Gas verloren geht. Die geringe Leistungsaufnahme durch die langsame Drehung des Rührwerks minimiert die Stromkosten. So werden höchste Rühreffektivität mit geringen Betriebskosten vereint.
Tauchmotorrührwerk
Tauchmotorrührwerke werden in Biogasanlagen von BioConstruct vorwiegend in den Endlagerbehältern zwecks kurzfristiger Durchmischung des Substrates vor der Ausbringung eingesetzt. Da Tauchmotorrührwerke eine hohe Rührleistung bieten, jedoch aufgrund des ebenso hohen Stromverbrauchs und der schlechten Zugänglichkeit bei Störungen hohe Betriebskosten und Ertragsverluste verursachen können, werden diese in den Fermentern oft nur als „Notrührwerke“ eingesetzt. Ein solcher „Notfall“ liegt insbesondere dann vor, wenn das Hauptrührwerk, der Paddelgigant, außer Betrieb sein sollte, oder es eine zu starke Schwimmdeckenbildung gibt. Für diese kurzzeitigen Einsätze hat sich das Tauchmotorrührwerk in Fermentern bewährt und wird daher weiterhin von BioConstruct als Ergänzung zum Langachsrührwerk empfohlen.
Elektrotechnik
Je mehr Sensoren, Messstellen, Motoren und Antriebe in einer Biogasanlage eingesetzt werden, desto größer sind zwar der Automatisierungsgrad und die Kontrolle, aber auch die Fehlerquellen häufen sich. BioConstruct optimiert ständig diese „Gratwanderung“ zwischen maximaler Kontrolle und minimaler Störungsanfälligkeit. Durch den direkten Kontakt unserer eigenen Elektrotechnikabteilung zum Betreiber können wir die Anlagensteuerung auch nach Inbetriebnahme optimal auf neue Bedürfnisse anpassen. Grundsätzlich verwenden wir SPS-Steuerungen der Firma Siemens. Diese können im Notfall auch vom „Haus- und Hof- Elektriker“ der Betreiber bedient werden. Dadurch dass wir die ortsansässigen Elektriker immer in den Anlagenbau einbinden, können Störungen schnell behoben werden. Im Übrigen können sämtliche Fehlermeldungen der Biogasanlage auf das Mobiltelefon des Betreibers übermittelt werden.
Gasspeicherdächer
Unsere Betonfermenter sind grundsätzlich mit einem Gasspeicherdach aus Kunststoff ausgerüstet. Diese Bauweise bringt den Kosten sparenden Vorteil mit sich, dass die Abdichtung des Behälters mit einer Speicherung von Gas kombiniert werden kann. Die Speicher mit in der Regel 1.300 m³ Fassungsvolumen bei 500 kW-Anlagen können bei geschickter Betriebsweise der Biogasanlage gewährleisten, dass auch bei einem mehrstündigen Stillstand des Blockheizkraftwerkes kein wertvolles Gas entweicht. Die eigentliche Membran des Gasspeichers ist durch eine Wetterschutzfolie vor UV-Strahlen und starkem Wind geschützt. Die Wetterschutzfolie wird mit Hilfe eines Gebläses, das ständig Luft zwischen die innen liegende Gasspeichermembran und die Wetterschutzfolie bläst, stabil in Form gehalten. Die Anzeige des Füllstandes in den Gasspeicherdächern erfolgt mit Hilfe von Seillängengebern, die sowohl optisch als auch elektronisch überwacht werden können.
Gasleitungen
Unterirdisch verlegte Gasleitungen werden bei BioConstruct grundsätzlich in hochwertigen Polyethylen-Hochdruckrohrleitungen ausgeführt. Aufgrund der UV-Belastung durch Sonneneinstrahlung verwenden wir oberirdisch Rohrleitungen aus hochwertigem V4-A-Edelstahl.
Entschwefelung
Die Entschweflung erfolgt bei Anlagen im elektrischen Leistungsbereich unter 1 MW in der Regel durch eine elektronisch gesteuerte Luftbeimischung in den Gasraum des letzten gasführenden Behälters. Diese Technik reicht bei Biogasanlagen, die ausschließlich eiweißarme nachwachsende Rohstoffe und geringe Mengen Gülle verarbeiten, in der Regel vollkommen aus. Sie ist zudem nahezu wartungsfrei und günstig in der Beschaffung.
Gaswaschtrockner
BioConstruct empfiehlt allen Betreibern den Einsatz von Gaswaschtrocknern zur Reinigung des Biogases. In einem solchen Modul wird der noch im Gas befindliche Wasserdampf vollständig auskondensiert und das Biogas von Schwebstoffen und Silikaten (Salzen) befreit. Die Trocknung erfolgt in den von BioConstruct eingesetzten Waschtrocknern derart, dass das Biogas mit nahezu 0° Celsius kaltem Wassernebel besprüht wird, so dass es auf eine Temperatur von unter 10° Celsius abgekühlt wird. Viele Biogasanlagenhersteller verwenden im Gegensatz zu dieser Technik trockene Kühler, die das Gas nur kühlen, aber nicht mit einer Wäsche reinigen. Erfahrungen von Betreibern belegen, dass mit diesem Modul gereinigtes Biogas für eine deutlich längere Lebensdauer der Zündkerzen und somit auch für den gesamten Verbrennungsmotor sorgt.
Blockheizkraftwerk (BHKW)
BioConstruct setzt bevorzugt Gasmotoren der Fabrikate Jenbacher und MAN ein. Diese erfahrenen Partner gewährleisten lange Standzeiten der teuersten Einzelkomponente. Die BHKW werden bevorzugt in großen Betongebäuden aus Fertigteilen untergebracht. Im Gegensatz zu Stahlcontainern haben diese den Vorteil, dass sie langlebiger und emissionsärmer sind sowie durch die großzügigen Abmessungen eine bessere Wartungsfreundlichkeit besitzen. Bei Biogasanlagen bis 1 MW el. Leistung setzen wir in der Regel ein Gas-Blockheizkraftwerk ein. Dadurch sind die Wartungs- und Instandhaltungskosten deutlich geringer als bei Biogasanlagen mit mehreren Blockheizkraftwerken; zudem ist der Wirkungsgrad bei größeren BHKW höher. Zudem setzen wir ausdrücklich auf die Gas-Motorentechnik. Zündstrahlmotoren, die eine Stützfeuerung benötigen, halten wir aus vielen Gründen nicht mehr für zeitgemäß.
Gebäude Blockheizkraftwerk
Für das Blockheizkraftwerk bauen wir ein Betongebäude. Dieses bietet gegenüber dem vielfach verwendeten Stahlcontainer entscheidende Vorteile: es ist schallisoliert, langlebiger und bietet innen mehr Platz für die regelmäßigen Wartungsarbeiten. Alternativ kann das BHKW auch in einer auf der Anlage errichteten Halle frei aufgestellt werden.
Zugboden außen
Der Zugboden befindet sich in einem Betonannahmecontainer. Weil Reibung und Säure die natürlichen Feinde des Betons sind, wird der Annahmecontainer in BioConstruct-Anlagen innen mit hochwertigen PE-Platten verkleidet. Hierdurch erreichen wir Langlebigkeit durch geringeren Verschleiß.
Heizungsverteiler
Das Heizungssystem besticht in Biogasanlagen von BioConstruct durch die hohe Qualität der eingesetzten Materialien und der ausgeführten Arbeiten. Der Heizungsverteiler befindet sich an einer wartungsfreundlichen Position im zentralen Pumpenhaus. Von dort aus werden die verschiedenen Unter-Heizungsverteiler an den Fermentern angesteuert. Diese sind im Gegensatz zu sehr „kunststofflastigen“ Heizungsverteilern der Mitbewerber mit Edelstahlleitungen und Kugelhähnen ausgerüstet. Die Beheizung der Fermenter erfolgt wahlweise mittels Edelstahl- oder Schwarzstahl- Heizleitungen, die an die Behälterinnenwand mittels Abstandhaltern montiert werden. Somit ist der Wärmeübergang im Gegensatz zu Heizleitungen, die im Beton verlegt werden, nachweislich um mindestens das dreifache besser. Zudem sehen wir in der Durchleitung von 85 Grad heißem Wasser in der Behälterwand eine unkalkulierbare Gefahr für die Stabilität des Betons.

