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28.05.2013, 14:45 Uhr | 0 |

Neues Gesetz kommt 2015 Kommunen: Mehr Energie soll aus Biomasse kommen

Bioabfälle bieten noch ein großes Potenzial für die energetische Nutzung. Zwar sammelt die öffentliche Abfallentsorgung jährlich mehr als neun Millionen Tonnen Bio- und Grünabfälle getrennt ein, doch zugleich werden noch immer vier bis fünf Millionen Tonnen biogener Abfälle nicht erfasst. Das wird sich ändern, denn zum 1. Januar 2015 schreibt der deutsche Gesetzgeber die getrennte Erfassung von Bioabfällen vor.

Flox-Kessel für die flammenlose Oxidation.
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Nutzung von schwachem Deponiegas zur Wärmeerzeugung: Der Abfallwirtschaftsbetrieb Emsland setzt auf der Zentraldeponie Dörpen einen Flox-Kessel ein, um das Deponiegas mit nur noch 38 % Methangehalt mithilfe einer flammenlosen Oxidation energetisch zu nutzen. Verwendet wird die Wärme, um den Wärmebedarf für die Trockenfermentation von Biomasse zu decken. 

Foto: AWB Emsland

Ziel ist eine "Kaskadennutzung", also eine Vergärung zur energetischen Nutzung vor einer Kompostierung. Die Kommunen werden nun aktiv, stellt Peter Kurth fest, geschäftsführender Präsident des Bundesverbandes der Deutschen Entsorgungs-, Rohstoff- und Wasserwirtschaft.

"Auch Großstädte wie Berlin und Hamburg intensivieren ihre Bemühungen bei der Erfassung von Bioabfällen und installieren Vergärungsanlagen", weiß Verbandschef Kurth. Die Anzahl der "reinen" Vergärungsanlagen für Bioabfälle liegt nach Schätzungen des Witzenhausen-Instituts knapp unter 100. Sie könnte aber um mindestens 220 erhöht werden.

Über die Hälfte der Bürger benutzt noch keine Biotonne

Das "Sammelgebot" muss ab 2015 konsequent umgesetzt werden. Dem Bundesumweltministerium zufolge leben zwar 67,5 Mio. Bürger in Regionen, in denen die Biotonne eingeführt wurde, der tatsächliche Anschlussgrad in diesen Regionen liegt allerdings bei nur rund 56 %. Das bedeutet, dass über die Hälfte der Bürger noch keine Biotonne nutzt.

Die erfassten Mengen fallen je nach Entsorgungskonzept und Strategie der Bundesländer unterschiedlich aus. Spitzenreiter in Deutschland ist Niedersachsen mit einer jährlichen Menge von 151 kg/Einwohner Schlusslicht ist Hamburg mit gerade 31 kg/Einwohner.

Diese schlechte Nutzung der Biomasse kritisiert Klaus Wiemer, Leiter des Witzenhausen-Instituts: "Bis zu 50 % des Bioabfalls landen in der Restmülltonne." Weil sich dieser nasse Müll schlecht sortieren lässt, ist er für eine Nutzung in der Biogasanlage verloren.

Aus Bioabfällen Biogas zur Produktion von Strom und Wärme erzeugen

Aufgrund ihres hohen Trockensubstanzanteils werden Bioabfälle meist im Verfahren der Trockenfermentation methanisiert. Sie werden in einer Annahmehalle gesammelt und mit einem Radlader in die garagenförmigen Fermenter eingebracht. Unter Luftabschluss beginnen die Bioabfälle nach Animpfung mit bereits vergorenem Material und der Drainflüssigkeit zu vergären und es entsteht Biogas, das in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Produktion von Strom und Wärme genutzt wird.

Der kontinuierliche Betrieb des BHKW wird sichergestellt, indem mehrere Fermenter zeitlich versetzt befüllt und betrieben werden. Die Schweizer Axpo Kompogas AG gilt mit 65 realisierten Anlagen als Marktführerin im Bereich der Trockenvergärungstechnik.

Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) haben sich die deutschen Hersteller bislang auf Anlagen konzentriert, die Energiepflanzen wie Mais vergären. Bei Biomüll ist eine Hygienisierung wichtig, um die Verbreitung von Mikroorganismen zu verhindern. Die Anlagen werden deshalb auch im thermophilen Bereich mit einer Temperatur von rund 50 °C im Fermenter gefahren.

Zuviel Sand im Biomüll

Ein Problem bei der Vergärung von Biomüll ist mitunter, dass die Abfälle in der Praxis anders zusammengesetzt sind, als die Kommunen dies in ihren Ausschreibungen darstellten. Darüber beklagten sich die Hersteller vor Kurzem auf dem 25. Abfall- und Bioenergieforum des Witzenhausen-Instituts in Kassel.

"Der Anteil an Sand ist bei einer realisierten Anlage viermal so hoch wie vorgesehen", schilderte Stephan Schulte, Vertriebsmanager beim Anbieter BTA International ein Beispiel. Dieser Sand muss zusammen mit anderen Fremdkörpern wie Glas oder Metallteile aus dem Fermenter entfernt werden, wenn er nicht vorher über Separationseinrichtungen abgetrennt wird.

Bioabfälle leisten derzeit einen – wenn auch kleinen – Beitrag zur Energieproduktion. Zur insgesamt aus erneuerbaren Energien produzierten Strommenge tragen sie etwa 4 % bei. Dabei ersetzen sie nicht nur fossile Energieträger, sondern auch mineralischen Dünger.

Denn die Rückstände aus der Vergärung von Bioabfällen enthalten die Ressource Phosphor, die bei einer Rückführung auf landwirtschaftliche Flächen verwertet werden kann. Dass die Biogasproduktion aus Bioabfällen ökologisch vorteilhaft ist, unterstrich in Kassel Claus-Gerhard Bergs vom Bundesumweltministerium (BMU): "Dabei ist wichtig, dass zugleich hohe Standards der Emissionsminderung insbesondere für die klimarelevanten Gase Methan und Lachgas eingehalten werden. Das ist bei Bioabfallbehandlungsanlagen derzeit nicht immer der Fall."

Schwaches Deponiegas deckt Wärmebedarf für Trockenfermation

BMU-Experte Bergs plädierte dafür, Bioabfälle in einer Vergärungsanlage nach neuestem Stand der Technik zu vergären und die Gärrückstände zu kompostieren, um die vielschichtigen positiven Effekte der Kompostgabe auf landwirtschaftliche Böden zu nutzen.

Ein interessantes Projekt wird derzeit auf dem Gelände der Zentraldeponie in Dörpen im niedersächsischen Landkreis Emsland realisiert. Hier wurde über 20 Jahre lang Deponiegas genutzt. Die Abwärme des BHKW-Motors beheizte dabei ein Schulzentrum mit angegliedertem Schwimmbad.

Das Deponiegas wurde nun – bezogen auf den Methangehalt – immer schwächer, dieser lag nur noch bei 38 %, so dass das Gas für den Betrieb eines BHKW nicht mehr geeignet war. Die neue, für eine Jahres Kapazität von 16 000 t ausgelegte Biomasse-Trockenfermentationsanlage geht in diesem Jahr in Betrieb. Die Besonderheit besteht darin, dass das schwache Deponiegas weiterhin genutzt wird, und zwar um den Wärmebedarf der Trockenfermentation zu decken.

Das geschieht mithilfe der neuen Technologie der flammenlosen Oxidation im sogenannten Flox-Kessel. Hier können auch schwache Gase bis zu einer Untergrenze von 6 % Methan verwertet werden. Das Deponiegas muss dann nicht mehr wie anderenorts über eine Schwachgasfackel verbrannt werden. Diese Nutzung des Gases ist damit auch ein Beitrag zum Klimaschutz, ein Modell, das auch auf andere Deponiestandorte übertragen werden könnte.  

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Von Thomas Gaul | Präsentiert von VDI Logo
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