Prozessoptimierung mit BIOGASmax

Machen Sie Ihre Biogasanlage fit für die Zukunft

Auf vielen Biogasanlagen gibt es noch ungenutzte Möglichkeiten zur Prozessoptimierung. Gleichzeitig stehen in älteren Anlagen Ersatzinvestitionen an. Genau hier setzt das BIOGASmax Konzept von Vogelsang an. Gemeinsam mit unseren Kunden erarbeiten wir individuelle Konzepte für die Modifizierung der bestehenden Biogasanlage zwecks Effizienzsteigerung. Dafür bietet Vogelsang ein umfassendes Leistungsangebot für die Prozessoptimierung der Gärstrecke. Sei es durch verbesserte Ausnutzung der Biomasse, Reduzierung des Eigenenergiebedarfs bzw. einfach nur durch den störungsfreien Betrieb und vereinfachte Prozesse, so dass Zeit für die wesentlichen Aufgaben bei der Biogasproduktion bleibt. Dabei verlieren wir nie das wichtigste Ziel aus den Augen: Wie können die Kosten reduziert bzw. der Gewinn der Biogasanlage gesteigert werden?

Bioenergie in Form von Biogas ist ein wichtiger Bestandteil des erneuerbaren Energien-Mixes. Politisch gewollt wurden mit dem EEG lukrative Anreize zum Bau einer Biogasanlage geschaffen. Inzwischen produzieren alleine in Deutschland ca. 10.000 Biogasanlagen Strom und Wärmeenergie. Mit der fortschreitenden Entwicklung im erneuerbare Energien-Sektor haben sich inzwischen auch die Anforderungen an die Biogasanlagenbetreiber geändert. Im Vordergrund stehen zwei Schlagworte: Prozessoptimierung und Flexibilisierung. Egal ob der Betreiber Landwirt ist oder ein Industrieunternehmen. Allen stellt sich die Frage zu Schwachstellen und Optimierungsmöglichkeiten der eigenen Biogasanlage ebenso wie die Frage nach einem geeigneten Partner für diese Prozessoptimierung und Effizienzsteigerung.

Schritt für Schritt die Effizienz der Biogasanlage steigern

Unerlässlich für die Prozessoptimierung einer Biogasanlage ist ein systematischer Ansatz:

  1. Fundierte Analyse der Biogasanlage
    • Der BIOGASmax-Berater und der Betreiber finden Stärken und Schwächen der Biogasanlage und definieren gemeinsam Zielvorstellungen.
  2. Faire Beratung zu möglichen Maßnahmen
    • Wir entwickeln wirtschaftliche Lösungen, die die individuellen Eigenschaften der Biogasanlage berücksichtigen.
  3. Gemeinsame Entscheidung
    • Der BIOGASmax-Berater und der Betreiber beschließen Lösungen für die Leistungssteigerung, Kostenreduzierung oder Erhöhung der Betriebssicherheit der Biogasanlage.
  4. Technik und Komponenten
    • Für die Umsetzung der Maßnahmen sorgt Vogelsang mit Expertise und umfassender Technologie für die gesamte Gärstrecke.
  5. Service und Betreuung
    • Der BIOGASmax-Berater betreut die Biogasanlage auch nach den Optimierungsmaßnahmen weiter.

Jede Biogasanlage ist anders! Deshalb ist die fundierte Analyse der Anlage der erste, entscheidende Schritt. Was funktioniert gut? Wie kann die anfallende Prozesswärme sinnvoll genutzt werden?. Wo läuft die Biogasanlage im grünen Bereich? Und in welchen Bereichen gibt es Probleme? Ist noch Potential für eine Prozessoptimierung der Gärstrecke und somit Effizienzsteigerung der gesamten Biogasanlage? Voraussetzung dafür ist die seriöse und umfassende Erfassung der aktuellen Situation. Gemeinsam mit dem Betreiber erfassen wir alle relevanten Daten der Biogasanlage und analysieren diese. Auf Basis dieser Analyse finden wir mit Ihnen zusammen Ansatzpunkte und erarbeiten individuell angepasste Lösungsvorschläge für die Optimierung Ihrer Biogasanlage. Mögliche Lösungen sind dabei so vielfältig wie es Biogasanlagen gibt. Das reicht von der individuell abgestimmten Betriebsweise einzelnen Komponenten, über die Anpassung von Rohrleitungen, bis hin zum Einsatz von Zusatzkomponenten und Optionen oder neuen Aggregaten.

Effizienzsteigerung – Weniger Kosten durch langlebige und effiziente Biogastechnologie

Die Biogasanlage läuft vermeintlich gut, aber am Ende laufen Ihnen die Kosten der Biogasanlage davon, so dass die Biogasproduktion nicht rentabel genug ist? Was also tun, wenn die Betriebs- und Wartungskosten zu hoch sind? Wir helfen Betreibern und Inhabern von Biogasanlagen dabei, die Kosten zu reduzieren und so die Biogasanlage effizienter zu machen.

Dank reduzierter Viskosität Biosuspension den Eigenenergiebedarf reduzieren

Viele stellen sich die Frage, wie sie den Energiebedarf der Biogasanlage verringern können. Eine einfache Möglichkeit ist der Einsatz eines Zerkleinerers - besonders beim Einsatz von langfaserigen Reststoffen und Energiepflanzen, so dass die Viskosität der Biosuspension herab gesetzt wird. Das führt zu einer Effizienzsteigerung, da die Stromaufnahme und die Laufzeiten von Pumpen und Rührwerken deutlich reduziert werden.

Neue Features und Optionen für längere Standzeiten und einen effizienten Biogas-Betrieb

Wir entwickeln unsere Produkte ständig weiter und passen sie mittels neuer Features und Optionen an die speziellen Anforderungen bei der Biogasproduktion an, damit die Komponenten nicht so schnell verschleißen. Ein Beispiel hierfür ist das InjectionSystem  für Drehkolbenpumpen. Mit geringem Aufwand nachgerüstet, vermeidet es Fremdkörperschäden, erhöht die Saugfähigkeit und steigert so die Standzeit. 

Moderne Flüssigfütterung für effiziente Feststoffdosierung - auch für alternative Biomasse

Das EU Forschungsprojekt EU-AGRO-BIOGAS und nicht zuletzt die Erfahrung vieler Biogasanlagenbetreiber, belegen die Vorteile einer modernen Flüssigfütterung: Die Biomasse wird vor der Fermenterbschickung optimal aufbereitet, wodurch energieintensives Einrühren entfällt. Betreiber sparen dadurch unterm Strich Energie und Kosten bei der Feststoffdosierung und beim Umwälzen der Fermenter.

Neben der Flexibilisierung der Stromproduktion möchten viele Betreiber auch ihre Feststoffdosierung flexibilisieren und stellen sich die Frage, wie sie die Biogasanlage auf ein anderes Inputmaterial umstellen können. Eine Optimierung der Feststoffdosierung macht den Weg frei für den Einsatz alternativer und kostengünstiger Biomasse. Wie z. B. Grassilage, Mist und andere landwirtschaftliche Reststoffe; aber auch Zuckerrüben, Kartoffeln aber auch Biomüll oder Lebensmittelreste.

 

Reduzierter Druck für geringeren Leistungsbedarf der Pumpen

Durch optimierte Rohrleitungsdimensionierung und –verlegung wird der erforderliche Druck reduziert. Mit kalkulierbarem Aufwand wird somit der Leistungsbedarf der Pumpen reduziert und deren Standzeit erhöht – selbst bei dünnflüssiger Gülle und Gärrest.

 

Schnelle Wartung und Service für reduzierte Betriebskosten

Guter und schneller Zugang für Service und Wartung sowie leicht und einfach zu wechselnde Ersatzteile bei Pumpen und Zerkleinerern reduzieren Stillstandzeiten und Kosten. Die Biogasanlage kann gleichmäßig gefahren werden. Beste Voraussetzungen für stabile und kontinuierliche Biogaserträge.

Effizienzsteigerung durch Steuerungstechnik

Nicht zuletzt lohnt der Einsatz intelligenter Steuerungstechnik, die viele Betriebsabläufe in der Biogasanlage vollautomatisch regelt und so manuell Eingriffe bei der Biogasproduktion überflüssig macht, kostbare Zeit spart.

 

Gasertrag steigern – Mehr Biogas durch optimierte Prozessabläufe

Den Meisten ist klar: Die Biogasausbeute ist für den wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage eine entscheidende Größe. Mit ihm wird der Ertrag der gesamten Anlage direkt beeinflusst. In der Praxis gibt es mehr Ansatzpunkte, den Biogasertrag zu steigern, als viele annehmen.

Höhere Biogaserträge durch Aufbereitung grober und langfaseriger Biomasse

Kommen viele grobe und langfaserige Inputstoffe zum Einsatz, wie z.B. Mist und langfaserige Silagen, hilft eine Zerkleinerung der Biomasse die Biogasausbeute zu verbessern. Durch die mechanische Zerkleinerung wird die Oberfläche vergrößert. Die Bakterien gelangen leichter an die Nährstoffe, können diese besser umsetzen.

Mehr Biogas durch Desintegration

Mittels Desintegration kann die Biogas-Produktion und oft auch der Methan-Gehalt gesteigert werden; das haben viele schon gehört. Vielen stellt sich jedoch die Frage: Was ist eine Desintegration eigentlich und welche Möglichkeiten der Desintegration gibt es?

Desintegration, das ist Prozessoptimierung durch Aufbereitung der Biomasse auf unterschiedliche Art und Weise, aber immer mit dem Ziel, den Bakterien den Zugang zu den Nährstoffen zu erleichtern, um so die Biogas-Produktion zu erhöhen. Das kann eine mechanische Zerkleinerung und /oder Vergrößerung der Oberfläche durch Zerschneiden, Zermahlen oder Zerquetschen wie beim DisRuptor sein. Das kann aber auch das Auflösen von Zellverbänden, so genannten Aggregaten oder Kolloiden, wie beim BioCrack umschreiben. Welches Verfahren die beste Wahl ist, hängt von der Biomasse selbst aber auch von der Biogasanlage ab.

Mehr Biogas durch bakteriengerechte Aufbereitung der Biomasse bei der Feststoffdosierung

Einen anderen Ansatzpunkt, den Biogasertrag zu steigern, bietet die Feststoffdosierung. So belegen die Forschungsergebnisse des EU Forschungsprojektes EU-AGRO-BIOGAS einen höheren spezifischen und absoluten Biogasertrag der flüssigen Feststoffdosierung, verglichen mit einer trockenen Feststoffdosierung. Wird die Biomasse gut angemaischt in den Fermenter eingebracht, sind die Nährstoffe für Bakterien leicht zugänglich, die Bildung von Schwimm- und Sinkschichten wird verhindert und die Viskosität der Biosuspension reduziert. Das sorgt für eine bessere Durchmischung des Fermenters und leichteres ausgasen. Die Biomasse wird besser genutzt, wodurch der spezifische Biogasertrag steigt.

Sicherheit erhöhen – Betriebsstörungen vermeiden

Damit sich die Biogasanlage nicht nur auf dem Papier rentiert, muss sie in der Praxis stabil und störungsarm laufen. Betriebsstörungen und –unterbrechungen halten das Anlagenpersonal von den geplanten, routinemäßigen Aufgaben ab und verursachen Kosten. Außerdem führen Störungen und lange Servicezeiten zu einem ungleichmäßigen Anlagenbetrieb, was nicht selten zu geringeren Biogaserträgen führt. Dabei lassen sich Störungen oft vermeiden oder zumindest deutlich reduzieren, sodass sich Investitionen dank der Prozessoptimierung oft in kurzer Zeit rechnen.

Fremdkörper und Störstoffe in der Biogasanlage frühestmöglich abscheiden bzw. zerkleinern

Fremdkörper und Störstoffe gelangen mit Gülle, in nachwachsenden Rohstoffen oder Bioabfällen unweigerlich in Biogasanlagen. In Form von Steinen, Metallteilen oder Holzstücken verursachen sie Blockaden in Pumpen und Schiebern oder Verstopfungen in der Rohrleitung. Sie lassen sich jedoch einfach vermeiden bzw. in der Menge reduzieren. So können z. B. Lieferungen kontrolliert und Silagen auf befestigten Silo-Flächen gelagert werden. Oft reicht das allein jedoch nicht aus, sondern es muss darüber hinaus geklärt werden, wie Störstoffe beseitigt werden können. Ein RotaCut Zerkleinerer mit Schwergutabscheider separiert Fremdkörper und Störstoffe bzw. reduziert sie auf eine unproblematische Größe. Das verhindert zuverlässig Störungen und vermindert den Verschleiß bei nachfolgenden Anlagenkomponenten. Dabei kann ein Zerkleinerer an vielen Stellen eingebaut bzw. nachgerüstet werden.

Ablagerungen und Verstopfungen in der Biogasanlage verhindern

Faserige Stoffe sind in Biogasanlagen betriebsbedingt. So gelangen mit Substraten wie Mist und Grassilage viele lange Fasern in die Anlage. Aber auch Strohbänder, Netze usw. lassen sich nicht immer vermeiden. Durch einfache Umbaumaßnahmen werden Faserfallen in den Rohrleitungen und Armaturen beseitigt und so Verstopfungen vermieden. Der Einsatz eines Zerkleinerers beugt Ablagerungen und Verstopfungen in Überläufen und Wärmetauschern aktiv vor: Er zerschneidet die Faserstoffe und bereitet die Biosuspension effektiv auf. Das unterbindet ungeplante Störungen, die ein sofortiges Eingreifen erforderlich machen.

Durchmischung der Fermenter sichern und Schwimmschichten vermeiden

Außer Verstopfungen und Ablagerungen verursachen Fasern massive Schwimmschichten. Die Viskosität des Substrates im Fermenter steigt an, der Fermenterinhalt ist nicht richtig durchmischt. Durch den Einsatz eines Zerkleinerers wird die Suspension homogenisiert und aufbereitet. Außerdem reduziert sich die Viskosität der Biosuspension und die Neigung zur Schwimmdeckenbildung. Der Fermenterinhalt wird sicher durchmischt, Störmeldungen von überlasteten Rührwerken bis hin zu deren kompletten Ausfall, vermieden. Dadurch wird die Betriebssicherheit deutlich gesteigert.

Mit modernen Feststoffdosierern alternative Biomasse sicher einbringen

Alternative Biomasse wie Mist, GPS aber auch Zuckerrüben und Kartoffeln, rücken immer mehr in den Fokus. Sie sind oft preiswerter und lockern die Fruchtfolge auf. Mit solchen Substraten gelangen jedoch oft auch viele Fremdkörper und langfaseriges Material in die Biogasanlage, deren Feststoffdosierung häufig auf Maissilage ausgelegt ist. Lange Fasern und Fremdkörper sorgen für Störungen und Ausfälle. Hier lohnt sich der Umstieg auf eine flexible Feststoffdosierung inklusive RotaCut Zerkleinerer, wie z.B. beim PreMix oder den EnergyJet oder die Nachrüstung eines RotaCut. Noch vor dem Eintrag in den Fermenter wird so Schwergut abgeschieden, Fremdkörper zerkleinert und die Biosuspension homogensiert und Störungen vermieden

Gaseinschlüsse in Komponenten und Leitungen der Biogasanlage verhindern

Gaseinschlüsse lassen sich nicht immer zu 100 % vermeiden, aber durch eine durchdachte Rohrleitungsführung deutlich reduzieren, bzw. kann das Gas an bewusst ausgebildeten Hochpunkt gesammelt und von Zeit zu Zeit abgelassen werden.

Sicheres Ansaugen aus tiefen Gruben

Pumpen müssen in Biogasanlagen oft ansaugen und dabei Ausgasungen oder Luft aus leergelaufenen Rohrleitungen evakuieren. Das bedeutet: Sie müssen trocken ansaugen, z.B. Gülle aus tiefen Gruben. Mit optimierten Anschlüssen, z. B. in Form von Anschlußboxen, werden das Saugvermögen und die Trockenlauffähigkeit einer Drehkolbenpumpe deutlich gesteigert. Störungen und Serviceeinsätze, weil die Pumpe heiß läuft, nicht ansaugt oder ungleichmäßig fördert, entfallen.