Gärreste aus Biogasanlagen sinnvoll nutzen
Biogas ist eine Erfolgsgeschichte: 9000 Biogasanlagen in Deutschland decken derzeit etwa 4,5 % des nationalen Strombedarfs und tragen wesentlich zur Energiewende bei. Ein weiterer Benefit: Die dabei entstehenden Gärreste – rund 80 Mio. t jährlich – können zu hochwertigem Kompost verarbeitet werden, der Bodenerosionen entgegenwirkt und Anlagenbetreibern eine zusätzliche Einnahmequelle bietet.
In Deutschland sind rund 20 % der landwirtschaftlich genutzten Flächen von Bodenerosion betroffen. Mit der Erosion geht der Verlust von Nährstoffen, Humus und organischer Substanz sowie Probleme wie Versalzung, Versauerung und Schadstoffbelastung einher. Kompost spielt eine entscheidende Rolle bei der Regeneration ausgelaugter Böden. Er verbessert die Bodenstruktur, erhöht den Humusgehalt und fördert die biologische Aktivität im Boden. Zudem trägt er zur Verbesserung der Kohlenstoffspeicherung im Boden bei, was sich positiv auf das Klima auswirkt.
Hochwertiger Kompost aus Gärresten
Hochwertiger Kompost ist stark gefragt und daher knapp und teuer. Was für die Abnehmer ein Problem darstellt, bietet den Produzenten eine Chance: Bei der Veredelung der Gärreste aus Biogasanlagen zu Kompost muss neben der energetischen auch die stoffliche Nutzung der Gärreste frühzeitig berücksichtigt werden. Oft sind die Vergärungsprozesse zu lang, das organische Material wird falsch gemischt, es erfolgt keine homogene Aerobisierung oder die notwendigen Prozesszeiten werden nicht eingehalten. Die eingesetzte Technik bei der Planung der Vergärungsanlage ist daher entscheidend. Sie sollte folgendes gewährleisten:
Zuverlässige Hygienisierung der Gärreste
Effiziente Behandlungszeiten
Maximale Geruchsminderung
Platzoptimierte Behandlungsflächen
Niedrige Betriebskosten
Kompostierung mit semipermeablen Membranen: bewährt und wirtschaftlich
Eine bewährte, ökologisch und ökonomisch effiziente Lösung zur Behandlung von Gärresten ist der Einsatz von Anlagen mit semipermeablen Membranen. Diese sind in der Regel deutlich kostengünstiger als geschlossene Kompostierungsanlagen und bieten spezifische Vorteile für Vergärungsanlagen: Emissionen von leicht flüchtigen, geruchsintensiven organischen Substanzen (Metaboliten) und anderen Schadstoffen können durch spezifische Membraneffekte nachhaltig kontrolliert werden.
Zu den Pionieren auf diesem Gebiet zählt das GORE® Cover System. Zahlreiche Gärrestaufbereitungsanlagen sind seit vielen Jahren in Betrieb. Es besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten: der Membranabdeckung, einem Belüftungssystem und einem Sauerstoff- und Temperaturüberwachungssystem, das für ausreichende Sauerstoffzufuhr und gleichmäßige Temperaturverteilung sorgt.
Die Kombination dieser Komponenten schafft ideale Bedingungen und ermöglicht einen wirtschaftlichen und zuverlässigen Kompostierungsprozess. Das stabile und damit äußerst langlebige Laminat umschließt den Bioabfall vollständig und schließt ihn somit physikalisch nach außen ab – ganz ohne Gebäude und Biofilteranlage.
Schutz des Rotteguts vor Wind und Wetter
Durch seine Membranporenstruktur ist das GORE® Cover-Laminat wasser- und winddicht und schützt so das Rottegut vor Wind und Wetter und damit vor unerwünschten Fäulnisprozessen durch Vernässung von außen. Aufgrund seiner Wasserdampf- und Luftdurchlässigkeit reguliert es zudem den Feuchtigkeitstransport und lässt die Luft entweichen, ohne dass das Rottegut austrocknet. Gleichzeitig wirkt die Abdeckung als physikalische Barriere gegenüber Geruchsstoffen und anderen klimarelevanten VOCs. Neben der Behandlung von Gärresten eignet sich die Kompostierungstechnologie auch für verschiedene Arten von organischen Abfällen, wie Grünschnitt, Küchenabfälle und Tiermist.
Hygienisierung durch Aerobisierung
Belüftungsrinnen im Boden sorgen für eine sehr gute Aerobisierung des Rottegutes. Dabei spielt die Membran durch die Erzeugung eines gewissen Überdrucks eine entscheidende Rolle. Die eingeblasene Luftmenge wird sehr homogen verteilt. Alle Zonen werden zuverlässig mit Luft versorgt. Über die Sauerstoffmessung wird die notwendige Belüftung gesteuert. Parallel dazu werden die Temperaturen gemessen. Diese liegt in der Regel schon nach kurzer Behandlungszeit im notwendigen Hygienisierungs-Temperaturfenster. Temperaturen von über 70 °C können erreicht werden.
Geringer Platzbedarf und kurze Behandlungszeiten für mehr Wirtschaftlichkeit
Ein Hebel für die Wirtschaftlichkeit liegt in der Dimensionierung der Anlage und der Behandlungszeit. Die Standardausführung einer entsprechenden Mietenanlage ist 50 m lang, 8 m breit und 3,50 m hoch – und damit vergleichsweise kompakt. Die Länge der Mietanlagen kann je nach Platzverhältnissen vor Ort variieren. Das behandelte Rottegut hat bei gleicher Grundfläche durch die eingebauten Seitenwände in der Regel ein deutlich höheres Behandlungsvolumen als bei der offenen Kompostierung. Die Ausgangsfeuchte kann hier bei ca. 35 % TS liegen. Bei höheren Feuchtegehalten, wie aus der Nassvergärung, kann Grünschnitt zugemischt werden.
Die Behandlungsdauer der Hauptrotte beträgt in der Regel insgesamt sechs Wochen unter Membrane. In dieser Zeit wird einmal mit dem Frontlader umgesetzt (nach drei bis vier Wochen), um nochmals zu durchmischen und die Porosität zu erhöhen. Danach beginnt die Nachrotte, um die gewünschte Kompostqualität zu erreichen. Rottegrad 5 wird in der Regel nach weiteren vier bis sechs Wochen erreicht.
Fazit
In den Gärresten der Biogasanlagen steckt ein erhebliches wirtschaftliches und ökologisches Potenzial. Ist die Anlage richtig konzipiert und wird die Kompostierung von Anfang an mitgedacht, leisten Biogasanlagen nicht nur einen Beitrag zur Energiewende, sondern auch zur nachhaltigen Landwirtschaft durch die Erzeugung von wertvollem Kompost.
Autoren:
Ulf Harig, Thomas Terpetschnig, W. L. Gore & Associates, Inc.