Kategorie: Biogasanlagen
Biomethan = Bioerdgas
Im Jahr 2030 könnte der Biomethananteil von derzeit 1 % auf bis zu 40 % des aktuellen Gasverbrauchs in Deutschland ansteigen, wenn das gesamte Biomassepotenzial an tierischen Exkrementen, Energiepflanzen, Stroh, Grünland sowie kommunalen und industriellen Reststoffe zur Biomethanerzeugung genutzt werden würde.
Aktuell werden in Deutschland etwa 219 Biomethananlagen betrieben, die 2019 1 Mrd. Normkubikmeter Biomethan in das Erdgasnetz eingespeist haben.
Die Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz ermöglicht vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in der Energiewirtschaft und im Verkehr sowie in der Gebäudeenergieversorgung und in industriellen Anwendungen.
Quelle: fnr.de
Was kann Bioenergie leisten?
Im Jahr 2020 lag der Anteil der Bioenergie aus dem Anbau von Energiepflanzen, Waldholz sowie biogenen Rest- und Abfallstoffen bei 1.136 Petajoule (PJ) bzw. 9,6 Prozent des Primärenergieverbrauchs von 11.784 PJ in Deutschland.
Mittelfristig kann Bioenergie aus einheimischen Ressourcen 1.637 PJ oder fast ein Viertel unseres Primärenergiebedarfs decken.
Die Grafik zeigt, welchen Beitrag die einzelnen Biomasse-Fraktionen zur künftigen Energieversorgung leisten können. Für die Grafik wurden folgenden Annahmen getroffen:
Der Energiepflanzenanbau in Deutschland übersteigt 2,5 Mio. Hektar nicht.
Die energetische Nutzung von Waldholz wird mit 210 PJ angesetzt (energetische Nutzung aus dem Holzeinschlag des Jahres 2019).
Biogene Rest- und Abfallstoffe summieren sich aus deren bisheriger energetischer Nutzung (524 PJ) und dem mobilisierbaren Potenzial (481 PJ).
Quelle: fnr.de
Mit Biogas das Klima schützen
Methan ist 25-mal klimawirksamer als Kohlenstoffdioxid und gehört somit zu den bedeutendsten Gasen, die das Klima beeinflussen.
In Deutschland werden jährlich ca. 1,9 Mio. t Methanemissionen freigesetzt.
Hauptverursacher dafür ist die Tierhaltung. Hier entsteht Methan durch Verdauungsprozesse von Wiederkäuern und durch die Lagerung und Ausbringung von Gülle, Mist und Jauche, sogenannten Wirtschaftsdüngern.
Der Großteil dieser Wirtschaftsdünger wird nach einer Zwischenlagerung als organischer Dünger auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht.
Allein durch die Lagerung in offenen bzw. nicht abgedeckten Behältern werden jährlich ca. 250.000 t Methan bzw. 5,8 Mio. t CO2-Äq. freigesetzt. Das macht etwa 13 % der gesamten Methanemissionen in Deutschland aus.
Durch die Vergärung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen können bis zu 90 % dieser Emissionen vermieden werden.
Quelle: fnr.de
Basisdaten Bioenergie 2022
Bioenergie ist in Deutschland derzeit der wichtigste erneuerbare Energieträger. 2021 betrug der Anteil am erneuerbaren Primärenergieverbrauch 60 Prozent. Am erneuerbaren Verkehr hatte Bioenergie einen Anteil von 90 Prozent und zur erneuerbaren Wärmebreitstellung trugt sie 86 Prozent bei.
Ihr Beitrag zum Klimaschutz in 2021 ist mit einer Einsparung von 79 Mio. t CO2 Äq. verbunden. Mehr als ein Drittel der Treibhausgas-Einsparungen durch erneuerbare Energie (EE) stammen somit aus der Nutzung von Bioenergie.
Mit 50 TWh erzeugten Bioenergieanlagen im vergangenen Jahr etwa ein Fünftel (21,6%) des erneuerbaren Stroms und liegen damit hinter Windstrom (48,7 %) und vor Photovoltaik (21,4%).
Quelle: fnr.de
01.09.2022: 25 Jahre Biogas in Rudelstetten
─ ein Jubiläum, auf das wir sehr stolz sind, denn: Biogas kann so viel mehr und leistet einen wirklich hohen Beitrag zur Energiewende
„Bereits vor meinem Studium erkannte ich das Potential von Biogas und wie man es für den Klimaschutz nutzen kann, daher habe ich mich voll und ganz auf das Thema eingelassen und bin noch immer überzeugt davon, dass Biogas einfach viel leisten kann.“, so Christian Quirrenbach, Gründer und Geschäftsführer der NQ-Anlagentechnik.
Aktuell sind wir mit zukunftsorientierten und nachhaltigen Projekten im Bereich Erweiterung und Flexibilisierung von Bestandsanlagen sowie dem Thema Bio-LNG ein starker Partner für Ihren Erfolg!
BioControl Visualisierung
NQ-BioControl Prozessleittechnik (SCADA)
Über diese Steuerung können sämtliche Antriebe, Schieber und Sensoren gesteuert und überwacht werden. Eine moderne Biogasanlage weist eine Reihe von Antrieben und Messstellen auf. Auch der weitgehend automatische Betrieb einer Biogasanlage bedarf einer ausgeklügelten Steuerungs- und Überwachungssoftware.
NQ-BioControl ist eine umfassende Lösung
- Steuerung, Überwachung und statistische Auswertungen einer Biogasanlage
- Skalierbar von einer Hofbiogasanlage von 30kW elektrisch bis zu großen Biogasanlagen von über 2MW elektrisch.
- Speicher- und programmierbare Steuerung (SPS)
- Visualisierung inklusive einer Datenbank zur Aufzeichnung der Anlagenparameter
- Antriebe und Sensoren der Biogasanlage sind direkt mit der SPS verbunden
- Die Visualisierung liest die Anlagenparameter aus der SPS aus und zeigt diese Daten übersichtlich auf dem Bildschirm des Computers an
- Der Aufbau der Biogasanlage wird in der Visualisierung bedienerfreundlich nachgebildet
NQ-BioControl unterstützt bis zu 8 zentrale Pumpen, mit 160 Schiebern. Darüber hinaus können weitere 160 Antriebe unabhängig von einander angesteuert werden.
Stärken
Betriebssicherheit durch:
- Unterbrechungsfreie Stromversorgung
- SPS-Steuerung
- Automatische Störmeldung
- Sicherheitsschaltungen bei Störungen
Störmeldung:
- Über Telefon und/oder Mobilfunknetz
- Mit Sprachmeldung zur Störung
- Mehrere Rufnummern programmierbar
- Redundante Störmeldesysteme über zwei unabhängige Wählgeräte
Optimierung:
- Minimierung des Eigenstromverbrauch durch Verbraucher Abschaltkaskaden
- Einspeisevergütungsoptimierung / Börsenstrompreise
Timetable:
- Übersichtliche Darstellung elektrischer Leistungsaufnahmen der Antriebe
- Einzelne Erfassung aller Eigenstromverbraucher der Biogasanlage
- Reduziert Stromspitzen durch Echtzeitsteuerung bei den aufeinander abgestimmten Antrieben
Historie:
- Auswertung der Anlagenparameter ab Inbetriebnahme aus der Datenbank von NQ‑BioControl
(Export vorliegender Stammdaten auf Excel) - Übersichtliche Analogaufzeichnung elektrischer Leistungsaufnahmen der Antriebe
(Eigenstromverbraucherfassung) - Frühe Erkennung von Störungen und Fehlfunktionen
Integration und Auswertung von:
- Wiegesystemen (Verwiegung mit Verwaltung Lieferschein/Wiegeschein)
- Durchflussmengenmessern
- RFID Gülleverladung mit Chipkarte
Pumpmatrix:
- Automatisches Pumpen des Substrats
- Rezirkulation in der Biogasanlage
- Eine Eingabemaske für die komplette Biogasanlage
- Weg und Menge von jedem in jedem Behälter frei einstellbar ohne SPS Änderung
Mehrbenutzerverwaltung:
- Sicherheit durch Passwortschutz
- Protokollierung der Anlagenbedienung
Mikrogasnetze
Alternativ bei größeren Entfernungen
Bei größeren Entfernungen zum Wärmeverbraucher empfiehlt sich ein Mikrogasnetz.
Hier wird das im Fermenter entstehende Biogas über Gasleitungen zu einem in der Nähe der Wärmeverbraucher (z.B. Wohnhäuser, Unternehmen und öffentliche Einrichtungen) liegendem Satelliten-BHKW geleitet. Dort wandelt das Blockheizkraftwerk die Energie des Biogases zu Wärme und Storm um. Die Nähe des BHKWs zu den Verbrauchern steigert den Gesamtwirkungsgrad der Biogasanlage, da Leitungsverluste der Wärmeleitung vermindert werden.
Das Funktionsprinzip ist genau wie bei den Wärmenetzen, nur wird hier eine Gasleitung von der Biogasanlage zum Stelliten-BHKW-Gebäude verlegt. In diesem ist der Energiemotor installiert, von dort wird die Wärme über ein Nahwärmenetz zu den einzelnen Verbrauchern geleitet.
Wärmenetze
Fern- bzw. Nahwärmenetze
Die Abwärme des BHKW-Motors sollte wenn möglich genutzt werden. Bei manchen örtlichen Gegebenheiten sind die Wärmeverbraucher etwas weiter von der Biogasanlage entfernt. Ein Wärmenetz ermöglicht die Versorgung dieser Wärmeverbraucher und erweitert den Wirkungskreis der Biogasanlage.
Die Hauptwärmeleitung wird von der Biogasanlage aus zum Beispiel an die nächste Ortschaft gelegt. In der Ortschaft befindet sich Wärmezentrale mit dem Pufferspeicher und wird von dort über das Wärmenetz im Ort auf die einzelnen Häuser verteilt.
Bei NQ-Anlagentechnik finden Sie fachkundiges Personal das sie bei der Projektierung, Bauausführung, Installation, Inbetriebnahme, der späteren Pflege und Wartung Ihres Wärmenetzes zur Seite steht.
Gärrestlager
Gasdichtes Gärrestlager mit Doppelmembran-Tragluftdach
Im 2-Behältersystem der NQ-Hofbiogasanlagen ist der zweite Behälter als gasdicht abgedecktes Gärrestlager konzipiert. Dies ist nötig da bei Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) der Gesetzgeber eine durchschnittliche Verweildauer des Gärsubstrates von mindestens 150 Tagen in gasdichten Behältern vorschreibt.
Da das Gärrestlager nicht beheizt werden muss entsteht kein Wärmeverlust durch eine Abdeckung des Behälters mit einer Folienhaube und wird gleichzeitig als Gasspeicher für die Biogasanlage verwendet.
Gasdichtes Gärrestlager mit Betondecke
Im NQ-Biogasanlagen-Konzept für größere Biogasanlagen favorisieren wir aus unserer langjährigen Erfahrung heraus ein Gärrestlager mit einer Betondecke. Größter Vorteil ist die Haltbarkeit dieser Form der Behälterabdeckung und es entstehen keinerlei Druckschwankungen durch Wettereinflüsse von außen.
Mit dem Bau einer Biogasanlage wird eine Zukunftsentscheidung für die nächsten 20 Jahre getroffen, deshalb sollte auch in diesen Zeiträumen gedacht und geplant werden. Da bei größeren Biogasanlagen größere Investitionen zu tätigen sind, fallen die höheren Erstellungskosten einer Betondecke nicht so ins Gewicht wie bei den Hofbiogasanlagen, welche die Folienhaube sowieso als Gasspeicher benötigen.
Günstiger ist gerechnet auf 20 Jahre nicht gleich billiger.
Bestehendes Gärrestlager
Bei Biogasanlagen die 100% Gülle und Mist vergären, fällt die 150-Tage-Regelung für das Gärsubstrat im gasdichten Raum weg. Aus diesem Grund kann ein schon auf der Hofstätte befindliches Güllelager, ob abgedeckt oder offen als Gärrestlager in die Biogasanlage mit eingebunden werden. Dies ist natürlich eine erhebliche Veringerung der Investitionskosten.
Nachgärer
Zweite Station im Gärprozess einer Biogasanlage
Nach dem Gärprozess im Fermenter wird das Gärsubstrat in den Nachgärer gepumpt. Dort findet die nächste Stufe des Gärprozesses statt und ist die zweite Stelle der Biogasproduktion.
Der Nachgärbehälter ist aufgebaut wie der Fermenter und ist je nach Biogasanlagengröße nötig, um die gesetzlichen Vorgaben der Verweildauer des Gärsubstrates von 150 Tagen im gasdichten Raum einzuhalten.
