Die ADAP Rinderzucht aus Ahrenshagen bei Rostock hält 800 Kühe und 500 Jungrinder. Den anfallenden Rinderfestmist sowie Silage, die sich nicht als Futter eignet, verarbeitet die Tochtergesellschaft ADAP Biogas in zwei Biogasanlagen aus den Jahren 2005 bzw. 2006 zu Strom und Wärme. Als Faustzahlen sind hierbei pro Rind knapp 300 Normkubikmeter Methan zu erwarten, pro Hektar Silomais sind es fast 6000.
Die Rohstoffe werden in einen Dosierer gefüllt, der das Material mechanisch aufspaltet und über ein Förderband einem Bioextruder zuführt. Bei dieser Anlage des Herstellers Lehmann-UMT arbeiten zwei ungleichförmige, ineinander verzahnte Schnecken gegenläufig. Dadurch ist das Biogassubstrat hohen Beanspruchungen mit schnell wechselnden Druck- und Temperaturspitzen ausgesetzt. Dieser hydrothermale Aufschluss sorgt dafür, dass die Ligninstrukturen aufgebrochen und damit die Zellulose- und Hemizelluloseketten freigelegt und den Mikroorganismen zugänglich gemacht werden. Indem das Substrat im schnellen Wechsel zwischen den Schnecken gequetscht, entspannt, erhitzt und abgekühlt wird, verdampft in der Biomasse wiederholt schlagartig Wasser – die Zellen werden per Dampfexplosion aufgefasert. Die aufgespaltenen Fasern besitzen laut Lehmann eine vielfach größere Oberfläche, die von Bioorganismen besser angegriffen werden kann. Die Folge sei ein deutlich gesteigerter Biogasertrag.
Fremdkörperabscheidung
Damit die Anlage nicht durch Fremdkörper beschädigt wird, arbeitet das Band mit einer Steinfilteranlage und einem Metalldetektor, die entsprechende Stoffe aussortieren. „Nachdem die Biomasse im Bioextruder hydrothermal aufgeschlossen wurde, wird sie in zwei Fermenter mit je 2000 m³ Faulraum eingetragen“, erklärt Richard Schulz, Betriebsleiter von ADAP Biogas. Für die bakteriellen Zersetzungsprozesse verweilt sie hier 30 Tage, um dann noch einmal für 90 Tage in einen Nachgärer zu gehen. Das Methan, das sich bei den Zersetzungsprozessen in den Fermentern und dem Nachgärer bildet, wird schließlich abgezogen und der Stromerzeugung per Kraft-Wärme-Kopplung zugeführt.
Weitere Erfahrungen
Neben dem Aufschluss ligninhaltiger Biomasse und der erhöhten Methanerzeugung bei kürzeren Verweilzeiten bringt das Bioextrusionsverfahren laut Schulz eine Reihe weiterer Vorteile mit sich. „Dazu gehört, dass das Substrat weniger aufschwimmt und sich gut im Behälter verteilt.“ Zugleich hat sich die Pumpfähigkeit verbessert und der Rühraufwand reduziert. „Natürlich gibt es hin und wieder Störungen durch Fremdkörper, das kann man nicht ausschließen“, betont der Betriebsleiter. „Dadurch können die Module, die für das mechanische Zerkleinern der Biomasse zuständig sind, mehr verschleißen.“ Allerdings könne man für die Module auf der Materialeingangsseite von Standzeiten von über 1200 Betriebsstunden ausgehen, für die hinteren – weniger beanspruchten – von deutlich mehr. „Die Extruder sind bei uns täglich 24 Stunden im Einsatz. Dabei laufen sie pro Stunde circa 40 bis 45 Minuten. Und das seit Jahren.“ ADAP Biogas arbeitet mit einem zwei Bioextruder vom Typ MSZ B 55, der bei einer Anlagenleistung von 2 x 55 kW stündlich bis zu 8 t Biomasse durchsetzt. Mit den Ausgangsmaterialien von ADAP lässt sich hierbei im Vergleich zu nicht extrudierter Biomasse die Methangasbildung um circa 30 % steigern.
Strom und Wärme
Der ADAP-Verbund nutzt Strom und Wärme zu etwa 30 % selbst. Die weitaus größeren Anteile werden in das öffentliche Stromnetz eingespeist beziehungsweise für das Beheizen einer Kindertagesstätte der Gemeinde Ahrenshagen und von drei Wohnblöcken mit 45 Wohneinheiten verwendet. Die hier erreichte Einsparung an Heizöl beläuft sich pro Jahr auf etwa 50.000 l.
