A BRUGG GROUP COMPANY
Biogasanlagen zählen unter anderem zu den Hoffnungsträgern der Energiewende. Sie produzieren grünen Strom und Wärme komplett klimaneutral – jederzeit, unabhängig davon, ob die Sonne gerade scheint oder der Wind weht. Zwar ist die Energie aus dem Biogas Fermenter eine dezentrale Versorgungslösung, aber bei flächendeckendem Ausbau eine umweltfreundliche Alternative zu fossilem Gas. Die Vergärung von Biomasse liefert 100 Prozent erneuerbare Energie. In den meisten Fällen werden in den Anlagen tierische Exkremente oder Mais für die Vergärung benutzt, aber auch Gräser, Getreide oder Bioabfälle eignen sich für die Fermentierung. Was das mit BRUGG Pipes zu tun hat?
Der Einsatz eines Heizsystems im oder am Fermenter sorgt für optimale Bedingungen während des Gärungsprozesses. Erst ab einer bestimmten Temperatur (in der Regel im Bereich 30 bis 50 Grad Celsius) wachsen die Bakterienstämme exponentiell, was die organische Zersetzung, also die Umwandlung von Biomasse in Gas, beschleunigt. Ergo: Die Produktion von Biogas wird insgesamt effizienter. Mit BIOFLEX, dem innovativen, einfachen und flexiblen Heizrohr speziell für die Beheizung von Biogas Fermentern, unterstützt BRUGG Pipes den Wandel hin zu alternativen Energiequellen.
Das regionale Versorgungsmodell entlastet zudem die Netze, ein weiterer Vorteil von Biogasanlagen. Um diesen und weitere umweltrelevante Vorteile auch effektiv zu nutzen, gilt es, die Infrastruktur besser auszubauen. Erst dadurch erhalten signifikant mehr Menschen Zugang zur Energieversorgung durch Biogas. Mit BIOFLEX leisten wir bereits einen kleinen Beitrag zu dem grossen Ziel, eine Zukunft mit rein erneuerbarer Energie zu gestalten. Der erste Schritt dazu ist die Effizienzsteigerung von Biogasanlagen, der nächste liegt im Ausbau einer entsprechenden Versorgungsinfrastruktur – auch dieses Projekt unterstützt BRUGG Pipes gerne mit passenden Rohrsystemen.
Genau wie im privaten Heim gilt auch beim Biogas Fermenter: Heizung ist nicht gleich Heizung. Es besteht sowohl die Möglichkeit, die Fermenterbeheizung an der Aussenwand als auch an der Innenwand anzubringen. Die Entscheidung hängt vom Einzelfall ab: Ist eine Rührwelle im Einsatz? Gibt es mehrere Gärkammern?
Um eine optimale Wärmeübertragung auf das Substrat im Fermenter zu gewährleisten, ist unser Wellrohr BIOFLEX CNW 60/66 (DN 50) in einem oder mehreren Heizkreisen an der Fermenterwand befestigt. Das Systempaket beinhaltet zusätzlich zum Wellrohr die Anschlusstechnik GRAPA, die erforderlichen Wanddurchführungen inklusive Dichtungen sowie die spezielle Halterungstechnik der Rohrleitung.
Einfach und effektiv
Dank der vergrösserten Oberfläche erzielt BIOFLEX eine direkte Wärmeübertragung von bis zu 50 Prozent gegenüber glattwandigen Rohren. Die Rohrverlegung im Fermenter erfolgt in einem Stück. Wie das geht? Für Anschlusstechnik und Montage sind keine Schweissarbeiten oder Spezialwerkzeuge erforderlich, weil wir auf Verbindungsstellen komplett verzichtet haben. Das Rohr ist problemlos an die Fermentergeometrie anpassbar und eignet sich gleichermassen für Beton und Stahlbehälter. Sollte BRUGG Pipes die Montage nicht selbst übernehmen, liefern wir gerne ein Montageset mit allen notwendigen Halterungen, Schrauben etc. mit.
Aussenliegende Anschlusstechnik
Für den Anschluss des Edelstahlwellrohres mit der flammlosen Grafitanschlussverbindung GRAPA wird das Wellrohr in einem geringen Biegeradius mittels Hülsrohr durch die Wand geführt. So lässt sich eine Nahtstelle im Fermenter vermeiden.
Innenliegende Anschlusstechnik
Bei der innenliegenden Anschlusstechnik wird das Edelstahlwellrohr mit der flammlosen Grafitanschlussverbindung GRAPA an ein starres Rohr angeschlossen, welches dann über eine Wanddurchführung durch die Fermenterwand nach aussen führt.
Der Fermenter ist der wichtigste Teil der Biogasanlage, denn in ihm findet der eigentliche Gärvorgang statt. Der Fermenter ist ein riesiger, oft zylinderförmiger Behälter und besteht in den meisten Fällen aus Beton oder Stahl. Das harte Material verfügt über eine besonders hohe Dichtheit und bietet so den besten Schutz vor äusseren Einflüssen oder Lecks. Man unterscheidet zwischen liegenden und stehenden Fermentern. Letztere erkennt man in der Regel an ihrer grossen Kuppel. Je nach Bauart gibt es eine oder mehrere Gärkammern. Stehen mehrere Kammern zur Verfügung, können verschiedene Stadien der Vergärung parallel in nur einem Fermenter realisiert werden – was eine lückenlose Gewinnung von Biogas garantiert. Aber auch wenn sich der Prozess in nur einer einzigen Gärkammer abspielt, lässt sich das entstandene Biogas in grossen Speichern zwischenlagern, bevor es an Blockheizkraftwerke geliefert wird.
Meist kommt ausserdem eine Rührwelle zum Einsatz, die das Substrat in kontinuierliche Bewegung bringt. Die Durchmischung der Biomasse erzeugt zwar Wärme, allerdings längst nicht in den Temperaturen, die es für das Verfahren im Optimalfall braucht. Das Besondere an BIOFLEX: Die Montage der Wandheizung erfolgt flexibel und unkompliziert entweder aussen oder im Inneren des Fermenters. Insbesondere bei mehreren Kammern mit je anderen Gärstadien ist die verschieden starke Beheizung einzelner Kammern ein entscheidender Vorteil.
In Biogasanlagen finden unterschiedliche Arten von Biomasse ihren Weg in den Fermenter. Der Spitzenreiter unter den Pflanzen ist Mais. Denn hierbei entstehen grosse Mengen an Methan, weit mehr als bei Gräsern oder Getreide. Zum Hintergrund: Biogas besteht zur Hälfte, teilweise sogar bis zu Dreiviertel aus Methan – den Rest macht Kohlenstoffdioxyd aus. Mais verspricht zwar hohe Methanerträge, höhere Priorität hat jedoch die Weiterverarbeitung zu Nahrungs- oder Futtermitteln. Also ist Umdenken angesagt. Neue Auflagen, zum Beispiel im EEG 2021 (Erneuerbare-Energien-Gesetz) sehen vor, primär biologischen Abfall und unbrauchbare Überreste als Biomasse zu verwenden und die landwirtschaftlichen Erträge stattdessen für die industrielle Weiterverarbeitung zu Lebensmitteln bzw. Futtermitteln einzusetzen.
Damit die Umwandlung von Biomasse in Gase gelingt, müssen gewisse Anforderungen erfüllt sein: Während der gesamten Vergärung darf die Biomasse nicht mit Licht oder Sauerstoff in Kontakt kommen. Denn die eingesetzten Bakterien überleben und wachsen bloss unter anaeroben Bedingungen. Zudem müssen bestimmte Temperaturanforderungen erfüllt sein. Im Winter ist es sonst für die Mikroorganismen selbst im vollen Fermenter der Biogasanlage zu kalt. Sind aber erst einmal alle Voraussetzungen für ein optimales Milieu gegeben, verrichten die Bakterien die ganze Arbeit im Alleingang.
In einem Blockheizkraftwerk wird das Biogas anschliessend verbrannt. Das erzeugt Strom. Ausserdem lässt sich die Abwärme über ein Nahwärmenetz für die Beheizung von Gebäuden in der Region nutzen, sodass alle Privathaushalte, öffentliche Einrichtungen und Gewerbeflächen in der Umgebung gleich mit beidem versorgt sind. In Zeiten, in denen der Bedarf gedeckt ist, bleibt das Gas vorübergehend in Speichern bis zu seiner weiteren Nutzung verwahrt.
