ALTENER-Projekt 'Typenpläne für Biogasanlagen'

• Österreichisches Kuratorium für Landtechnik und Landentwicklung (ÖKL),
• Arbeitskreis Biogas der Niederösterreichischen Landesakademie, Bereich Umwelt und Energie
• ILUET, Institut für Land-, Umwelt- und Energietechnik der Universität für Bodenkultur, Wien

Ausarbeitungszeitraum : Jänner 1996 bis Ende 1998  

Die Idee und das Ziel
Da seit einigen Jahren in der Landwirtschaft großes Interesse an der Errichtung von Biogasanlagen besteht, wurde im Jahr 1994 im ÖKL und von Mitgliedern des ÖKL-Arbeitskreises Energie vorgeschlagen, auch für landwirtschaftliche Biogasanlagen Typenpläne - ähnlich den ÖKL Typenstatikplänen - zu entwickeln.

Mit ein Grund dafür war auch, daß trotz der Vielzahl von realisierten Anlagen nahezu jede neu errichtete Anlage wieder ein Pilotprojekt mit all seinen Problemen und Unzulänglichkeiten war.

Gegenstand des Projektes war die Entwicklung und Darstellung von Dimensionierungsrichtlinien und Planungshinweisen, mit deren Hilfe landwirtschaftliche Biogasanlagen einfach, betriebssicher und kostengünstig errichtet werden können.

Einerseits soll mit den Typenplänen der Bau von Biogasanlagen erleichtert werden, andererseits soll den Planern, Herstellern von Anlagen bzw. Anlagenteilen und Betreibern ermöglicht werden, den behördlichen Vorgaben zu entsprechen.

Auch die Arbeit der Organe der genehmigenden und überprüfenden Behörden kann mit Hilfe von erarbeiteten Kriterien erleichtert werden, wodurch auch eine raschere Abwicklung der Genehmigungsverfahren ermöglicht wird.

Das Projekt
Das ALTENER-Projekt "Typenpläne für Biogasanlagen" ist das erste von der EU geförderte Projekt des ÖKL.

Schwerpunkte des Projektes sind vor  allem die Übertragbarkeit der Ergebnisse und eine praxisnahe Konzeption. Besondere Beachtung bei der Arbeit fand auch der Bereich Cofermentation. Behandelt wurde weiters die gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme aus dem erzeugten Biogas in BHKWs (Blockheizkraftwerken) und die Erarbeitung sicherheitstechnischer Mindestanforderungen an die bauliche und technische Ausführung von Biogasanlagen.

Zur einfacheren Projektabwicklung wurde eine Arbeitsgruppen "Biogas-Technik" unter dem Vorsitz von Dr. Thomas Amon (ILUET) eingerichtet.

Das Ergebnis
Merkblätter Erstes Resultat war ein einführendes ÖKL-Merkblatt (Nr. 61, Landwirtschaftliche Biogasanlagen), mit dem interessierten Betreibern und Planern eine Erstinformation geboten werden kann.Vor allem im Rahmen einer Erstberatung hat sich das Merkblatt als eine wertvolle Unterlage herausgestellt.

Beim diesem Projekt wurde auch ein sicherheitstechnischer Standard erarbeitet, der bereits jetzt als Grundlage für die behördliche Genehmigungen, die Planung und dem Betrieb zahlreicher Biogasanlagen in Österreich herangezogen werden kann. In einem eigenen ÖKL-Merkblatt (Nr. 62, Sicherheitstechnik für landwirtschaftliche Biogasanlagen) werden jene sicherheitstechnischen Anforderungen dargestellt, die beim Umgang mit Biogas zu beachten sind. Behandelt werden im Merkblatt die in landw. Biogasanlagen notwendigen Sicherheitseinrichtungen, Sicherheitsabstände, Prüf- und Meßeinrichtungen, etc. Weiters wird der Genehmigungsablauf genau erläutert. Die Arbeitsgruppe hielt während der Erstellung des Merkblattes regen Kontakt mit technischen Sachverständigen der Genehmigungsbehörden, um die Inhalte des Merkblattes abzustimmen. 1997 wurde dazu zwei Expertentreffen in Laxenburg (23.9.1997) bzw. St. Pölten (4.11.1997) veranstaltet. Hier konnten wesentliche Inhalte der Sicherheitsrichtlinen erarbeitet werden.

Speziell für die Cofermentation wurde ein weiteres Merkblatt herausgegeben. Es setzt sich mit den Voraussetzungen für das Einbringen organischer Reststoffe in eine landwirtschaftliche Biogasanlage auseinander und beschreibt die dazu erforderlichen Maßnahmen. (ÖKL-Merkblatt Nr. 65, Organische Reststoffe für die Cofermentation in landwirtschaftllichen Biogasanlagen)  

Diplomarbeiten
Parallel dazu konnten als Grundlage zwei Diplomarbeiten am ILUET bzw. an der FH Esslingen abgeschlossen werden. Darin wurden bestehende Biogasanlagen in unterschiedlicher Bauweise ausführlich dokumentiert. Nach einer Analyse der dokumentierten Anlagen wurden in weiterer Folge Konzepte und Verbesserungsvorschläge für einige Anlagenteile - im Sinne von Typenplänen - erabeitet. Titel der Diplomarbeiten: ≥Analyse und Dokumentation bestehender Techniken sowie deren technische und wirtschaftliche Optimierung„ Autoren: Günter Brysch und Norbert Deuschle.  

Demonstrationsanlage
Auf dem landwirtschaftlichen Betrieb der Barmherzigen Schwestern in Laab/Walde wurde eine Biogasanlage nach einem Anlagenkonzept der Arbeitsgruppe geplant und errichtet. Dabei wurde u.a. auch versucht, eine energetisch optimale Nutzung des erzeugten Biogases zu erreichen, denn der landwirtschaftliche Betrieb soll in weitgehend geschlossenen Stoffkreisläufen energieautark betrieben werden. Die Anlage besteht aus einem liegenden Stahltank, einem Nachgärbehälter und zwei Gülle-Endlagern. Der landwirtschaftlichen Tierhaltung ist innerbetrieblich die Lebensmittelverarbeitung (Schlachthaus, Käserei) und Lebensmittelvermarktung (Hofladen) angeschlossen. Sämtliche organischen Abfälle werden zusammen mit dem Festmist über die Biogasanlage innerbetrieblich verwertet. Mit den Bauarbeiten für die Biogasanlage wurde im Dezember 1997 begonnen. Die Anlage wurde im Frühjahr 1998 fertiggestellt und im Rahmen der Eröffnung des Betriebes am 9. Mai 1998 in Betrieb genommen.  

Abschlußbericht - Dokumentation
Die Ergebnisse des Projektes wurden in einem Abschlußbericht zusammengefaßt, der nach Überarbeitung als eigenes Heft in der Landtechnischen Schriftenreihe des ÖKL erschienen ist (LTS 215, Landwirtschaftliche Biogasanlagen). In dem Bericht werden zwei Grundtypen von landwirtschaftlichen Biogasanlagen dokumentiert und Hinweise für die Auslegung und Planung gegeben.

• Speicher-Durchfluß-Anlagen  werden als ober- oder unterirdische Betonbehälter ausgeführt. Die Behälter sind wärmegedämmt und mit einer beheizbaren Bodenplatte, sowie einem Tauchpropellerrührwerk ausgestattet. Die Einbringung des Substrates in den Fermenter erfolgt über eine zentrale Vorgrube oder direkt über eine Einbringvorrichtung in den Fermenter.

  Dieser Anlagentyp eignet sich besonders zur Verwerwertung flüssiger organischer Dünger und Abfälle.

 
• Anlagen mit Rohrfermenter  Rohrfermenter bestehen aus einem Stahlzylinder, der mit einem sich langsam drehenden, beheizbaren Rührwerk ausgestattet ist. Dieser Fermentertyp eignet sich besonders gut zur Vergärung von verflüssigten festen Substraten: Festmist, feste organische Abfälle (Speisereste etc.).

  Festmist oder feste organische Abfälle werden vor dem Einbringen in den Fermenter durch Zusatz von Flüssigkeiten in einer Vorgrube verflüssigt und mit einer geeigneten Rühreinrichtung zu einem pumpfähigen, homogenen Substrat vermischt. Rorhfermenter können mit einem Betonbehälter kombiniert werden, der dann als Nachgärbehälter dient.

• Substrataufbereitung
• Fermenter
• Blockheizkraftwerk
• Gas-Wasser und Sicherheitstechnik

gegliedert und modular aufgebaut.