Wilfried Kläne-Menke aus Cloppenburg bereitet für ca. 9 € je m3 Schweinegülle mit einem einfachen, aber wirksamen Prinzip auf. Am Ende bleibt eine geruchsarme Flüssigkeit übrig, die kein Ammonium-N mehr enthält.

Ein ca. 1 m2 großes Loch in der Abdeckhaube des Güllebehälters, aus dem täglich 300 m3 Gas entweichen? Kein Unfall, sondern so gewollt ist das bei Wilfried Kläne-Menke: „Aus dieser Öffnung kommt nur unschädlicher Luftstickstoff. Und die Flüssigkeit riecht kaum“, erklärt der Schweinehalter aus Cloppenburg. Und das, obwohl hier im Jahr 21000 m3 Gülle verarbeitet werden können. Möglich wird das dank einer biologischen Aufbereitung.

1. Stufe: Zentrifuge

Die Gülle wird in zwei Stufen aufbereitet (siehe auch Übersicht 1). Sie strömt zunächst durch eine Schneidpumpe, in der Fremdstoffe abgeschieden werden. „Das ist wichtig, weil die nachfolgende Zentrifuge sehr empfindlich darauf reagiert“, sagt der Landwirt. Die Zentrifuge mit einer Kapazität von 4 bis 12 m3 Rohgülle pro Stunde sorgt für eine Abtrennung von Feststoffen. In diesen ist auch 80% des Phosphors (17 kg P/t) enthalten. Bei 10 m3 Rohgülle fällt 1 t Feststoff an.

Die festen Stoffe mit einem TS-Gehalt von rund 30% fallen in einen garagenähnlichen Container unter der Zentrifuge. Von hier aus liefert Kläne-Menke sie einmal pro Woche an Biogasanlagenbetreiber. „Wir müssen dafür sorgen, dass der überschüssige Phosphor aus der Region abtransportiert wird, daher geben wir das Material gegen eine Zuzahlung von 10 bis 12 €/t an Biogasanlagen in Südniedersachsen und Sachsen-Anhalt ab.“

Der Gasertrag der Festphase ist mit 160 m3 Biogas pro t zwar geringer als der von Mais (220 bis 230 m3), aber dafür ist es ein günstiges Einsatzsubstrat für die Ackerbaubetriebe, die auch den Phosphor als Nährstoff wunderbar verwerten können.

2. Stufe: BAkterien am Werk

Die Flüssigphase dagegen gelangt in einen unterirdischen Behälter mit 200 m3 Volumen, der als Vorlagebehälter für die nachfolgende Aufbereitung gilt. Aus diesem werden kontinuierlich rund 40 m3 Flüssigkeit täglich in den Biologiebehälter gepumpt.

Dieser Behälter ist mit einem einfachen Emissionsschutzdach abgedeckt. Über drei herausragende Rohre ziehen zwei Belüfter Luft in den Behälter. Diese wird über mehrere, je 1,40 m lange, gelochte Rohre aus V2A-Edelstahl alle 30 Minuten für jeweils 6 bis 8 Minuten in die Flüssigkeit im Behälter eingedüst.

Spezielle Bakterien sorgen in dem „Biologiebehälter“ dafür, dass mithilfe des eingeblasenen Sauerstoffs aus Ammoniak (NH3) Nitrit (NO2) entsteht. Wird die Sauerstoffzufuhr gestoppt, verarbeiten andere Bakterien das NO2 weiter zu reinem Stickstoff (N2), dem Hauptbestandteil der Atemluft.

Animpfen mit Schlamm

Damit sich diese Bakterien im Biologiebehälter ansiedeln, muss er zum Anfahren einmal mit Schlamm angeimpft werden, der Denitrifikationsbakterien enthält. Diesen hat Kläne-Menke beispielsweise aus einem Schlachthof erhalten. Anschließend vermehren sich die Bakterien von allein. Wichtig ist jedoch, dass ihre Lebensbedingungen eingehalten werden. Dazu gehört, dass die Temperatur nicht über 42°C und der Ammoniumgehalt nicht über einem bestimmten Wert liegen darf.

Im Behälter herrscht eine Temperatur von 30°C. Heizungen sind nicht notwendig, da der Denitrifikationsprozess Wärme freisetzt. „Selbst im Winter liegt die Temperatur im Behälter bei 30°C“, hat er festgestellt.

Da kontinuierlich Flüssigkeit dazugeführt wird, muss die gleiche Menge den Behälter auch wieder verlassen. Hierzu läuft die aufbereitete Gülle zunächst in einen senkrecht stehenden Zylinder mit 2 m3 Volumen, der als Pufferbehälter dient. Ist er voll, springt eine Güllepumpe an, die die Flüssigkeit etwa alle zwei Stunden durch eine unterirdische Rohrleitung in einen 1 km entfernten Güllelagerbehälter befördert. Auf dem Hof war kein Platz für ein Endlager. Daher steht dieses in Feldnähe.

Im Frühjahr hatte er die abgepumpte Menge kurzfristig auf 60 bis 70 m3 erhöht, um den Biologiebehälter auf ein Drittel des Füllstands abzusenken. Auf diese Weise kann er ihn nach der Ausbringzeit als Güllelager nutzen.

Die Aufbereitung lässt sich über mehrere Parameter steuern. Steigen die Temperatur oder der Ammoniumgehalt an, muss Kläne-Menke die Zuführmenge reduzieren. „Das ist ein biologischer Prozess, zu dem man aber schnell Erfahrung sammelt“, erklärt Kläne-Menke.

In seinem Fall hatte er die Messergebnisse anfangs täglich via Smartphone abfotografiert und an das Labor des belgischen Herstellers geschickt. Von dort erhielt er dann postwendend eine Nachricht aufs Handy, an welchen Schrauben er zu drehen hat.

Die Kosten der Anlage

Für die Anlage mit Endlager und der rund 1 km langen Zuleitung hat Kläne-Menke 650000 € investiert. Der Container mit Zentrifuge, Belüftung, Motoren usw. hat 380000 € gekostet.

Um die Kosten mit den sonst üblichen Entsorgungserlösen vergleichen zu können, hat Kläne-Menke sie auf Euro je m3 umgerechnet (siehe Übersicht 2). Für Zinsen und Tilgung bei einer Abschreibung von zehn Jahren kommt er dabei auf 3,30 €/m3. „Länger als zehn Jahre sollte man nicht abschreiben, denn man weiß ja nicht, welche Rahmenbedinungen dann gelten und wo die Entsorgungserlöse für die Gülle dann liegen“, rät er.

Weitere Kosten verursacht die Abgabe der Feststoffe mit 1 €/m3 Gülle. Die Ausbringung der Dünnphase kostet weitere 2 €/m3. Dazu kommen Stromkosten der drei Belüfter in dem Biologiebehälter von 2 €/m3 Rohgülle. Sie haben eine Anschlussleistung von jeweils 30 kW und laufen zwölf Minuten pro Stunde. In der Summe verursacht die Aufbereitung also Vollkosten von 9 €/m3. „Wir zahlen hier je nach Jahreszeit und Witterung zwischen 10 und über 20 €/m3 für die Entsorgung, also ist die Aufbereitung wirtschaftlich.“

Da die meisten Prozesse komplett automatisch laufen, müssen Kläne-Menke oder ein Mitarbeiter am Tag nur etwa 10 bis 15 Minuten für die Kontrolle sowie zum Messen von Temperatur, Ammoniumgehalt und pH-Wert aufwenden. Hierzu wird eine Probe am Biologiebehälter entnommen und in dem kleinen Betriebslabor untersucht. Weitere Arbeitszeiten bindet der Abtransport der Feststoffe sowie die Wartung der Zentrifuge.

hinrich.neumann@topagrar.com