Innovatives Verfahren zur Gülleaufbereitung kommt auf den Markt

Dünger und Biokohle sind einige der Produkte, die bei dem BioEcoSim-Verfahren entstehen.
Bild: Fraunhofer IGB

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) hat mit BioEcoSim ein neuartiges Verfahren zur Aufbereitung von Gülle entwickelt, dass jetzt marktreif ist. „Wir haben verschiedene Aufbereitungsstufen zu einem Gesamtprozess kombiniert und in einer modular aufgebauten Anlage integriert“, erläutert der Nährstoff-Experte Dr. Iosif Mariakakis vom Fraunhofer IGB. Damit können die wertvollen Nährstoffe als leicht transportierbare und exakt dosierbare Phosphor- und Ammoniumdüngesalze zurückgewonnen werden. Auch die festen organischen Bestandteile werden verwertet und mit einem energieeffizienten Verfahren getrocknet und konditioniert. Sie stehen dann als humusbildende Bodenverbesserer zur Verfügung. Gülle soll so nahezu vollständig verwertet und die recycelten Bestandteile dem Boden zugeführt werden.

BioEcoSim: So funktioniert es



  • Um Gülle vollständig aufzubereiten, sind verschiedene Verfahrensschritte notwendig. In einem ersten Schritt wird die wässrige Gülle vorbehandelt, damit der Phosphor vollständig in Lösung geht. Über eine zweistufige Filtration wird sie in eine feste und eine flüssige Phase getrennt.
  • Die entwässerte feste Phase wird mit einem ebenfalls am Fraunhofer IGB entwickelten energieeffizienten Verfahren getrocknet, das mit überhitztem Wasserdampf in einem geschlossenen System und daher energieeffizient arbeiten soll.
  • Die getrockneten organischen Bestandteile können optional weiter bei 450 °C über einen Pyrolyse-Schritt – wie im Trocknungsschritt in einer Atmosphäre aus überhitztem Wasserdampf – zu organischer Biokohle umgesetzt werden.

  • Die flüssige Güllefraktion enthält die gelösten anorganischen Nährstoffe. In einem Fällungsreaktor wird zunächst Phosphor zurückgewonnen und als Calciumphosphat, Magnesiumphosphat oder Magnesiumammoniumphosphat gefällt und abfiltriert.
  • Stickstoff wird in einem zweiten Schritt zurückgewonnen. Hierzu wird die wässrige Fraktion über eine Membranadsorption als Ammoniumsulfat abgetrennt und kristallisiert.
  • Übrig bleibt ein Wasser, das nur noch Spuren von Phosphor und Stickstoff enthält, aber reich an Kalium ist – und optimal zur Bewässerung eingesetzt werden kann.

In umfangreichen Untersuchungen und Feldstudien haben die Fraunhofer-Forscher gezeigt, dass die aus Gülle aufbereiteten mineralischen Düngemittel und organischen Bodenverbesserer direkt als gut verfügbare Dünger und humusbildende Substrate in der Landwirtschaft eingesetzt werden können.



Großtechnische Umsetzung und Betreibermodell



Mit der Suez Deutschland GmbH hat das Fraunhofer IGB nun einen Lizenznehmer für die patentierte Technologie gewonnen. Das global agierende Entsorgungs- und Verwertungsunternehmen wird als Betreiber in Aufbereitungsanlagen investieren. „Nach und nach sollen flächendeckend großtechnische Anlagen entstehen, die Landwirten, Zucht- und Mastbetrieben überschüssige Gülle abnehmen. Bei der Auswahl der Anlagenstandorte werden vor allem die logistischen Aspekte der Anlieferung berücksichtigt“, beschreibt Kai Bastuck, Leiter Geschäftsfeldentwicklung Recycling und Recovery der Suez Deutschland GmbH.


Eine erste Aufbereitungsanlage mit einem Durchsatz von einem Kubikmeter pro Stunde wird aktuell als „Lebendes Technikum“ am Suez-Standort Zorbau in Sachsen-Anhalt errichtet. Die flexibel ausgelegte Anlage soll Rinder- und Schweinegülle, aber auch Gärreste aus Biogasanlagen verarbeiten und damit als Blaupause für weitere großtechnische Anlagen dienen.
„Eine durchschnittliche großtechnische Anlage produziert dann stündlich aus zehn Kubikmetern Rohgülle etwa 100 Kilogramm Phosphatdünger, 100 Kilogramm Stickstoffdünger und 900 Kilogramm organische, nährstoffarme Feststoffe“, führt Siegfried Egner, Abteilungsleiter am Fraunhofer IGB, aus. Das Einsparpotenzial an synthetischen Düngern sei enorm: Mit der Kapazität von einer Million Kubikmetern Gülle pro Jahr, was in etwa der Menge aus ca. hundert Schweinemastbetrieben entspricht, könnten laut IGB 10.000 Tonnen Ammoniumdünger und 10.000 Tonnen Phosphordünger hergestellt werden. Dies entspräche fast dem jährlichen Bedarf in ganz Deutschland.


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8 Leserkommentare Kommentieren

  1. von Edelhard Brinkmann · 1.
    Alter Hut

    Habe hier auf dem Schreibtisch noch ein paar Proben stehen,die sind schon 10 Jahre alt. Nicht Praxistauglich für die Masse.

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  2. von Ulrich Geltz · 2.
    Marktreife?

    Hier wird ein marktreifes, patentiertes Verfahren „BioEcoSim“ suggeriert. Das ist nicht richtig. Das eine Patent beschreibt ein Verfahren, das gleichzeitig Phosphor und Stickstoff entfernt und so noch nicht erprobt wurde Es wird aus technischen Aspekten auch kaum funktionieren. Im Artikel wird ein anderer, zweistufiger Weg mit Filtration und Membranadsorption vorgestellt. Die Membranadsorption wurde im sehr kleinen Maßstab erprobt und funktionierte auch nicht befriedigend. Das andere Patent mit überhitztem Wasserdampf bezieht sich auf Feststoffe, hier wird aber aus den flüssigen Anteilen extrahiert. Es hat also nichts mit dem Patent zu tun. Bei den Tests wurde in zwei nacheinander gebauten Geräten zu erproben versucht, ob das Verfahren tauglich ist. Gerät 1 ist abgerissen, Gerät 2 steht schrottreif noch herum. Richtig funktioniert hat keines, das ist also auch eher so eine Idee... Von Marktreife keine Spur. Keine patentierte Technik. Also wird hier heiße Luft vorgestellt.

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  3. von Drs. Hans J.P. Frhr. v. Donop · 3.
    Sekundärprodukte mit Organikanteil sind keine Innovation

    Leider keine Innovation, wenn man in Problemstoffe wie Gülle und Gärreste zweistellige Kosten/m³ hineinsteckt und dann am Ende wieder einen Stoff hat, der weiterhin unter die 170kg-Grenze N/ha/a fällt. Wirtschaftlichkeit nach allen Kosten mit Ertrag vor Steuern von 6-12 €/Input-m³ ist nur dann gegeben, wenn die Sekundärprodukte als Veredelungsprodukte marktgängig und werthaltig und im Erlös zusammen höher sind als die Annahmegebühr an der Verarbeitungsanlage. Die Mär von der Wirkung als Bodenverbesserung hält sich genauso hartnäckig wie der Eisengehalt im Spinat. Sterilen, kristallinen mineralischen HANDELSDÜNGER ohne Organik aus Gülle und Gärresten, überall einleitungsgenehmigungsfähiges Wasser und TA-Luft-konformen Brennstoff zu erzeugen ist eine wirkliche, nachhaltige und zukunftssichere Innovation, die es nun gibt. In NRW ist diese Technologie nun mit 50% Fördermitteln belohnt worden, um nach den NL nun auch in NRW eine erste großtechnische Gesamtverarbeitungsanlage zu realisieren. Nicht zuletzt auch deshalb, weil bei der Veredelung von 120.000m³/a ca. 360.000 to CO2 vermieden werden. 6 weitere Anlagen je mindestens 120.000m³/a sind in Niedersachsen, Schleswig-Holstein, NRW und Bayern in der konkreten Planung.

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  4. von Christian Bothe · 4.

    Auch so etwas ähnliches wurde in der DDR gemacht.Schweinegülle wurde dekantiert und somit in feste und flüssige Bestandteile getrennt.Man versuchte sogar die Feststoffe mit Strohpellets zu mischen und an Mastbullen zu verfüttern,um Futterreserven zu erschliessen,was teilweise gelang! Schwerpunkt war aber die Kompostierung und die Herstellung von Erden.

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  5. von Dirk Heinemann · 5.
    Innovative Rechnung

    Vielleicht mal nachrechnen ? wünsche aber auf jeden Fall viel Erfolg.

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  6. von Martin Schollbrock · 6.
    Gute Idee

    Hört sich schon mal ganz gut an. Wie sieht es denn mit der Wirtschaftlichkeit aus? Denn daran wird der Erfolg gemessen. Wenn es so einfach und günstig wäre würden sich auf einen Schlag viele Probleme lösen, und es würden sich neue Möglichkeiten ergeben für Tierhalter und Biogasanlagen.

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  7. von Gerhard Steffek · 7.
    Spielerei -

    Wenn sie das tatsächlich nur für den Einsatz bei überschüssiger Gülle für die "intensiven" Tierhaltungsbetriebe vorsehen, dann ist das vor dem Hintergrund der tatsächlichen Notwendigkeiten nur "Spielerei". Denn bedenkt man wieviele Nährstoffe tagtäglich in den Kläranlagen anfallen und dann mehr oder weniger als Klärschlamm auf "Sondermülldeponien" oder gar im Brennofen landen, dann gäbe es hier erheblich größeres Auslastungspotential. Eine Nutzung dieser Ressourcen wäre zudem auch erheblich wichtiger. Schließlich ist gerade Phosphor ein Rohstoff der in den großen Bergwerken endlich ist und auch noch teuer importiert werden muß und somit viel zu schade ist um irgendwo und irgendwie auf Nimmerwiedersehen vergraben zu werden.

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  8. von Werner Backer · 8.
    Mal sehen wie lange das die Düngemittelkonzerne dulden

    Da werden dann die Fördermittel schnell begrenzt sein, denn was nicht sein soll das auch nicht sein darf.

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