Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft hat Kleinanlagen ausgewertet. Biogasexperte Gabriel Streicher gibt Tipps, was bei der Schweinegüllevergärung zu beachten ist.
Wie bewerten Sie Schweinegülle als Einsatzstoff in Biogasanlagen?
Streicher: Schweinegülle hat in der Regel einen niedrigeren TS-Gehalt als Rindergülle, weshalb die möglichen Biogaserträge je Kubikmeter Frischmasse geringer ausfallen. Grundsätzlich gilt: Je höher der Anteil an Futterresten in der Gülle, desto höher ist auch die Gasausbeute.
Worauf ist bei der Vergärung von Schweinegülle zu achten?
Streicher: Besonders in Kleinbiogasanlagen, die mit einem sehr hohen Anteil an Schweinegülle betrieben werden, kann der erhöhte Ammonium-Stickstoffgehalt zu gärbiologischen Problemen führen. Bei höheren pH-Werten und Temperaturen im Gärgemisch nimmt der Anteil des Ammoniaks zu, der toxisch auf die Gärbiologie wirkt. Im thermophilen Temperaturbereich über 50°C sind die Bakterien und Archaeen im Gärgemisch sensibler. Gerade in solchen Fällen kann ein erhöhter Ammoniakgehalt den Gärprozess destabilisieren. In der Folge können Schwankungen in der Gasproduktion auftreten, welche einen Volllastbetrieb des BHKW unmöglich machen und zu Engpässen in der Wärmebereitstellung führen.
Wie haben in Ihrer Auswertung Kompaktanlagen im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen mit Rührkesselfermentern abgeschnitten?
Streicher: Kompaktanlagen lassen sich schneller und platzsparender errichten als Rührkesselfermenter aus Ortbeton. Die Kompaktfermenter haben aber ein eher knappes Arbeitsvolumen und eine entsprechend kurze hydraulische Verweilzeit der Einsatzstoffe im Gärraum. Viele Unter-suchungen belegen, dass sich lange Verweilzeiten bei den meisten Einsatzstoffen positiv auf die möglichen Gasausbeuten auswirken.
Die wissenschaftliche Begleitung unserer Pilotbetriebe hat gezeigt, dass die Betreiber von Kompaktanlagen bei Störungen der Anlagentechnik besonders in den ersten Betriebsjahren sehr häufig auf den Service der Hersteller angewiesen sind, was die Wartungskosten in die Höhe treibt. Hier ist es von Vorteil, wenn die Anlage vor Ort über einen längeren Zeitraum errichtet wurde und der Betreiber selbst mitgeholfen hat. Zudem sind die Investitionskosten für Kompaktanlagen meist höher als die von vor Ort errichteten Biogasanlagen.
Gülleanlagen sollen zum Aufheizen der großen Flüssigkeitsmengen viel Wärme benötigen. Stimmt das?
Streicher: Ja, der Eigenwärmebedarf von Kleingülleanlagen mit einem hohen Flüssigkeitsanteil ist deutlich höher als der von Hofbiogasanlagen mit einem Gülleanteil von 30% oder weniger. Wir haben auf unseren Pilotbetrieben mit Kleingülleanlagen einen Eigenwärmebedarf zwischen 20 und 30% im Jahresmittel gemessen. Vollisolierte Fermenter mit Betondecke zeigen hier einen geringeren Wärmebedarf als teil-isolierte Behälter mit Gasspeicherhaube. Die von uns untersuchte, gut gedämmte 75 kW-Anlage mit einem Schweinegülleanteil von knapp 80% hatte auch im Winter genügend Wärme übrig, um damit etwa drei Einfamilienhäuser beheizen zu können.
Wie hoch ist der Eigenstrombedarf?
Streicher: Kleinanlagen müssen keinen höheren Eigenstrombedarf haben als große Biogasanlagen. Bei den von uns in den letzten fünf Jahren untersuchten 20 Biogasanlagen lag der Eigenstrombedarfsanteil im Schnitt bei etwa 9%, die vier untersuchten Kleinanlagen lagen knapp darunter.
Vergleicht man die Vergärung von Rinder- und Schweinegülle in Biogasanlagen mit einem hohen Gülleanteil, haben wir bei den Anlagen, die dünnflüssigere Schweinegülle verwerten, einen höheren Eigenstrombedarfsanteil der Rührtechnik gemessen. Grund hierfür ist die niedrigere Viskosität des Gärgemischs, welche zu einem schnelleren Aufschwimmen von Feststoffen und damit einem höheren Rühraufwand für das Homogenisieren führt.
Kleinanlagen sollen kaum Arbeit machen. Hat sich das bewahrheitet?
Streicher: Nein, eine Biogasanlage ist mit einem Tierbestand zu vergleichen, der täglich beobachtet werden muss – egal ob Groß- oder Kleinanlage. Wer nicht regelmäßig den Fermenterinhalt untersucht oder die Anlagentechnik kontrolliert, wird langfristig keine schwarzen Zahlen schreiben können. Auch wenn es nicht viel Zeit kosten muss: Ohne ständige Kontrolle und Pflege geht es nicht.
Welches Potenzial hat die Güllevergärung aus Ihrer Sicht noch?
Streicher: Die Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngern hat auch in Zukunft noch Potenzial, denn sie bietet eine Reihe von Vorteilen wie z.B. die verbesserte Düngewirkung des Gärrestes im Anwendungsjahr oder die Reduktion von Gerüchen. Außerdem wird durch die Vergärung von Wirtschaftsdüngern die gesamtbetriebliche N-Effizienz im Vergleich zur Düngung mit unvergorenen Wirtschaftsdüngern deutlich erhöht. Ich könnte mir auch vorstellen, dass Altanlagen von einer überwiegenden Energiepflanzenvergärung künftig stärker auf die Verwertung von Gülle und Mist umstellen, wenn sie das Ende ihrer 20 Jahre lang garantierten Einspeisevergütung erreicht haben. Denn Wirtschaftsdünger ist ein vergleichsweise günstiger Einsatzstoff, vorausgesetzt die Transportkosten halten sich auf einem moderaten Niveau. Die Fragen stellte Hinrich Neumann
