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Biogasanlage

                      

                 Skizze der Biogasanlage

                                                         

 

Bau der Biogasanlage

       

Vorwort

Am 01.August 2004 ist das novellierte Erneuerbare Energie Gesetz – kurz EEG unter dem Titel „Gesetz zur Neuregelung des Rechts der Erneuerbaren Energien im Strombereich“ in Kraft getreten.

Schon einige Monate vorher stellten wir Überlegungen an, wie wir die Novellierung für unsere Genossenschaft nutzen können, schließlich sind wir immer auf der Suche nach neuen Tätigkeitsfeldern. Wir wandten uns an eine Energieagentur und ließen unsere Verhältnisse analysieren.

Zu diesem Zeitpunkt tendierten wir noch zur Erzeugung von Solarstrom. Nach Berechnungen und reiflicher Überlegung entschied sich der Vorstand und Aufsichtsrat der Genossenschaft jedoch für den Bau einer Biogasanlage, weil dafür einfach unsere betrieblichen Voraussetzungen besser waren. Die Planung begann nach mehreren Besichtigungen von laufenden Biogasanlagen etwa im Oktober 2004.

 

 

Allgemeine Betrachtungen zu Biogas

 

Die Entstehung von Biogas ist ein Prozess, der wesentlich älter ist als der Gedanke, sich dieses Naturprodukt zu Nutze zu machen. Bereits seit Millionen von Jahren entsteht Biogas in Faulprozessen, die vornehmlich in Sümpfen, Seen und Tümpeln unter Sauerstoffabschluss ablaufen. Die an diesem Prozess beteiligten Bakterien gehören zu den ältesten Lebewesen der Welt und sind in der Lage, organische Substanz in ihre Einzelteile zu zerlegen und in brennbares Methan umzuwandeln.

Die beim Verbrennungsprozess des Methans freigesetzte Energie entstammt dabei ursprünglich der Sonne, welche ihre „Kraft“ in den vergärbaren Energiepflanzen gleichermaßen zwischenspeichert. Im Gegensatz zur Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl oder Erdgas ist die Nutzung von Biogas CO2-neutral, da sich das im Prozess entstehende Kohlendioxid in einem natürlichen Kreislauf bewegt und von den nachwachsenden Pflanzen im Verlaufe der Photosynthese wieder verbraucht wird. Weiterhin steht der ausgefaulte Gärrest den Energiepflanzen als hochwertiger Dünger zur Verfügung. Biogas stellt somit eine erneuerbare Energiequelle dar, die in Verbindung mit großen Chancen für die Landwirtschaft auch einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leistet.

Eine Kuh produziert pro Tag etwa 10 - 20 kg Mist, daraus können 1-2 Kubikmeter Biogas hergestellt werden. Die Biomasse, welche eine Kuh in einem Jahr erzeugt, entspricht der Energie von 300 Liter Heizöl.

 

Biogas entsteht beim anaeroben Abbau von organischer Substanz, d.h. unter Abwesenheit von Sauerstoff. Prinzipiell eignet sich jedes organische Material für die Biogasproduktion, allerdings sind nicht alle Bestandteile durch die Bakterienstämme gleichermaßen gut abbaubar. So können z.B. stark verholzte Pflanzen aufgrund des hohen Anteils an eingelagertem Lignin nur sehr langsam zersetzt werden und kommen somit weniger in Frage. Zielgröße des Vergärungsprozesses ist brennbares Methan, dessen Anteil im Biogas je nach Substrat zwischen 50 und 75 % schwankt. Methangehalte in Größenordnungen von 75 % lassen sich allerdings mit nachwachsenden Rohstoffen kaum erreichen, hierzu ist die Zugabe entsprechender Kosubstrate  nötig. Neben dem Methan stellt Kohlendioxid den zweiten Hauptbestandteil des Biogases dar und ist im Gasgemisch mit 25 – 50 % vertreten. Des Weiteren lassen sich verschiedene Spurengase nachweisen.

Die Qualität des Biogases wird hierbei in erster Linie durch das Verhältnis von brennbaren Methan zum nicht brennbaren Kohlendioxid bestimmt. Das Kohlendioxid hat „verdünnende“ Wirkung und verursacht vor allem in Hinblick auf die Gasspeicherung zusätzliche Kosten. Es ist also ein möglichst hoher Methangehalt anzustreben.

Dieser wird maßgeblich durch die folgenden Faktoren beeinflusst:

  1. Nährstoffzusammensetzung des Substrates
  2. Prozessführung
  3. Temperatur

Verwendbare Inputstoffe

Ein Methangehalt < 50 % führt zu Problemen bei der Verbrennung im BHKW (Blockheizkraftwerk), da ein ordnungsgemäßes Arbeiten des Motors im BHKW nicht mehr gewährleistet werden kann. Neben Methan ( 50-75 %) und Kohlendioxid (25-50 %) sind Schwefelwasserstoff (ca. 2 %) , Stickstoff (< 2 %) , Ammoniak ( 0-1 %) und Wasserstoff (<1%) Bestandteile des Biogasgemisches. Insbesondere dem Schwefelwasserstoff ist Aufmerksamkeit zu schenken, da dieses Gas aufgrund seiner korrosiven Wirkung Schäden an der Gasstrecke und im BHKW verursachen kann.             

Eine Einrichtung zur Entschwefelung des Gases ist also sehr wichtig.

 

 

 

Phase 1 Planung und Antragstellung

 

Der letztgenannte Punkt der Entschwefelung des Biogases war für uns ausschlaggebend, dass Ing.-büro Dr. Markert Energie- und Umwelttechnik in Kaltennordheim/ Rhön als Projektant unserer Biogasanlage in Spielberg zu wählen. Dr. Markert baut die Fermenter mit einer Holzkonstruktion als Abdeckung, an der sich der schädliche Schwefel absetzt.

Fördermittelberater des Bauprojektes wurde mit Betreuungsvertrag vom Dezember 2004 Herr Ulrich Fischer vom LIB in Goldschau. Herr Fischer bearbeitete den Fördermittelantrag beim ALFF bzw. der Landw. Investitionsbank Halle.

Die eigentliche Planung, Wirtschaftlichkeitsberechnung und Projektierung begann bereits im Oktober 2004 durch das Ing.Büro Dr. Markert.

Wir kauften das Land am Standort der zukünftigen Biogasanlage in Spielberg in unmittelbarer Nähe zu unserer Stallanlage und erhielten die Genehmigung zum vorzeitigen Maßnahmebeginn.

Im Ausschreibungsanzeiger Sachsen-Anhalts erschien Anfang März 2005 unsere beschränkte Ausschreibung mit öffentlichem Teilnahmewettbewerb. Der BImSchG-Antrag erfolgte im Februar 2005 mit Ergänzungen vom März bis Juni 05 – er umfasste 16 breite Ordner! Die Genehmigung kam übrigens am 11.Juli 2005.

Im April/Mai erfolgte die Angebotseröffnung mit Bietergesprächen und Auftragsvergabe der einzelnen Lose.

Folgende Gewerke wurden vergeben:

Die Melioration-, Straßen- und Tiefbau GmbH Laucha erledigte die Vorarbeiten wie Erdaushub, Gruben Planum machen, wir den Transport der Erdmassen.

Firma Hacker Spezialbehälterbau Heinersreuth baute die 3 Behälter ( zwei Fermenter und das Gülleendlager), Dämmplatten für die beiden Fermenter lieferte die Fa. JOMA GmbH und die Verkleidung der Fermenter übernahm die Da-Tek GmbH aus Niederpöllnitz.

Die Holzkonstruktion auf dem Fermenter 1 baute die Holzbau-Firma L&F Zimmerei und Holzbau GmbH aus Niedermöllern.  

Das Pump- und Steuerhaus bauen sowie weitere Maurerarbeiten erledigte die Fa. Winzer, die Rohrverlegungen übernahm der Kösener Heizungsbau.

Die Traglufthauben auf den Fermentern installierte Hepolan Fa. Heeren aus Bucha.

Die Firma Popp und Sohn aus Mittelpöllnitz lieferte und installierte die Gülletechnik einschließlich der Pumpen, die einheimische Elektro-Firma Porse übernahm sämtliche Elektroarbeiten und wartet die gesamte Elektro-technik auch weiterhin.

Eingebaut wurde in den Fermenter 1 der Paddelgigant der Firma Agrikomp GmbH Weidenbach.

Die Schallschutz-Sectionaltore lieferte die Fa. Steinau Arnsberg.

Der Feststoffdosierer kommt von der Fa. Geratech und beinhaltet als Technik den Biogasabschiebecontainer der Firma Fliegl.

Herzstück der Anlage sind die beiden Gas-BHKW’s mit insgesamt 380 kW Leistung von Enertronic Dörna.

Das Gasanalysesystem stammt von AWITE Bioenergie GbR Langenbach, die dazugehörige Gaswarnanlage von der Firma Medium-Control-Systeme Franke und Hagenest GmbH Altenburg.

Prozesssteuerung, Visualisierung incl. Softwarelizenzen übernahm das IBEUS Ing.-Büro Hölzer aus Naumburg. Dazu gehören Internetnutzung, Fernbedienung per Modem, Störmeldungen per SMS auf’s Handy, Optimierung der Prozesse, Zeitsteuerung, Lastmanagement und die Wetterstation.

Gas-BHKW's

                                                                                                   

Phase 2 Baubeginn und Fertigstellung

 

Baubeginn war am 29.06.2005 mit vorzeitigem Maßnahmebeginn. Bereits am 03.08.2005 erfolgte die Dichtheitsprobe am Fermenter mit 50 cm Wasserstand.

Die Abgabe des Einspeisevertrages mit der Envia M erfolgte am 28.07.2005 und hier stießen wir auf ungeahnte Schwierigkeiten. Wie erhielten erst am 19.12.2005 einen unterschriebenen Vertrag zurück.

Im Oktober 2005 wurde der Fermenter 1 zehn Tage lang angeheizt mit einem Heizgerät und danach begann der Probebetrieb mit einem BHKW.

In der 12.Kalenderwoche 2006 erfolgte die offizielle Inbetriebnahme der Biogasanlage.

Die geplante Jahresleistung für 2006 wurde übertroffen und die Auslastung der Biogasanlage lag 2007 bei 98 %.

In 2007 wurde noch die Abwärmenutzung in Werkstatt und Stallanlage fertiggestellt. Anfang Mai 2008 war Baubeginn für eine Getreidelagerhalle mit Abwärmenutzung der BHKW's zur Trocknung von Getreide oder Heu. Die Lagerkapazität beträgt 4.500 Tonnen. Sie soll zur Ernte 2008 nutzbar sein.

          06.07.2005

             

 Aushubarbeiten des Erdreichs für die Behälter

              08.07.2005

              

 Beginn der Stahlflechtarbeiten der beiden Fermenter

 

              11.07.2005

             

 Fertigstellung des Stahlsockels der Fermenter

              13.07.2005

             

 Vorbereitungen für das Gießen der Betonwände

              15.07.2005

             

           Beginn des Betongießens                                        Isolieren des BHKW- Raumes

              21.07.2005

             

Vorbereitung für den Bau des Gülleendlagers

              04.08.2005

             

              Bau und Fertigstellung des Gülleendlagers

              11.08.2005

             

 Vorbereitungsarbeiten für den Bau des Steuerhauses der Biogasanlage

              05.09.2005                                                                                        24.02.2006

               

              Bau des Steuerhauses                                                               Fertigstellung der Biogasanlage Winter 2006

             

 

Bilder der Anlage nach der Fertigstellung

             

              Feststoff-Dosierer                                                               Bullauge in das Innere des Fermenters

          (Abdeckung mit beweglichem Deckel)  

 

             

 Steuer-und Pumphaus von innen

             

 

 Befüllung des FS-Dosierers mit Hilfe des Futterwagens              

 

Technische Daten

 

2 x 1.885 m³ Faulraum aus Stahlbeton mit Traglufthauben = 2 Fermenter mit 20 m Innendurchmesser und 6 m Behälterhöhe, mit Tauchmotorrührwerk und Leckerkennung, hydraulische Verweildauer 94 Tage

Neubau eines Stahlbeton-Gülleendlager 4.825 m³, nicht überdacht, zusätzlich zum alten Güllelager (Kapazität insges. 10.000 m³)

Fermenter 1 zusätzlich mit Großpaddelrührwerk Typ Paddelgigant, der Starke mit Axialwellenrührwerk, 15 kW Antriebsmotor und 3stufigem Planetengetriebe, 3,70 m Durchmesser

biologische Entschwefelung, 2 Stück Gas-BHKW’s MAN mit je 190 kW installierter Leistung

Feststoffeintrag durch Presskolbenfeststoffdosierer  

Einsatzstoffe: Rindergülle, Rinderfestmist, Maissilage u.a. Silagen

 

10 gute Gründe für den Bau einer Biogasanlage

1. Der wesentliche Umweltvorteil der Biogastechnologie liegt in der Verminderung treibhauswirksamer Emissionen, v. a. Methan (CH4), Lachgas (NO2) und Kohlendioxid (CO2). Freigesetzt wird an CO2 nur die
Menge, die vorher bereits durch die Pflanzen gebunden wurde und das ca. 30 mal wirksamere Methan wird nicht mehr unkontrolliert in die Atmosphäre freigegeben.

2. Die Wirtschaftsfähigkeit des ländlichen Raumes nimmt wieder zu.

3. Aufgrund der Erzeugung des regenerativen Energieträgers Biogas bei der Zersetzung organischen Materials tragen Biogasanlagen zur konsequenten Ressourcenschonung bei.

4. Der Güllewert verbessert sich durch die anaerobe Behandlung. Geruchs-Emissionen werden reduziert, da die geruchsintensiven Stoffe, wie beispielsweise flüchtige Fettsäuren oder Phenole stark abgebaut werden. Die Pump- und Fließfähigkeit nimmt durch die Homogenisierung zu. Dadurch wird eine gleichmäßigere und bessere Verteil-ung bei der Ausbringung erzielt.

5. Biogasgülle hat eine bessere Düngewirkung als unvergorene Gülle, da sich durch die Mineralisierung das C/N-Verhältnis einengt und die Gülle pflanzenverträglicher wird. Sie lässt sich dann sogar als Kopfdünger während der Wachstumsphase einsetzen.

6. Statt organische Restsstoffe nur zu entsorgen, wird Energie erzeugt und Nährstoffe genutzt. Damit trägt die
Biogastechnik dem Gedanken der umweltgerechten Kreislaufwirtschaft und der dezentralen Abfallverwertung Rechnung.

7. Der Vergärungsprozess reduziert die Anzahl pathogener Keime (v. a. Coli-Bakterien und Salmonellen) und die Keimfähigkeit von Unkrautsamen.

8. Ein weiterer Vorteil ist die Einsparung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln. Biogasgülle kann effektiv Mineraldünger substituieren und Trinkwasser schonen.

9. Unterstützung des Klimaschutzziels, den Anteil erneuerbarerer Energien bis zum Jahr 2010 mind. zu verdoppeln und durch den Bau einer Biogasanlage die Weiterentwicklung und Verbreitung einer umweltverträglichen Technologie zu fördern.

10. Durch KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) erfolgt die Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie. Diese kann zur Deckung des Wärmebedarfs der Gebäudeheizung und Brauchwassererwärmung genutzt werden.

Erfahrungen und Vorteile der Biogasgülle

 

1. Wie entsteht Biogasgülle

 

Beim Gärprozess in einem Biogas-Fermenter werden die leicht abbaubaren Kohlenstoffverbindungen wie Proteine, Fette, organische Säuren, Zellulosen, Hemizellulosen u.a. abgebaut. Aus dem Kohlenstoff entsteht vor allem Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2), das „Biogas“. Dabei erfolgt der Abbau der organischen

(Trocken-)Substanz (oTS) um 25-80%, abhängig von ihrem Ausgangsstoff. Der Abbau der oTS aus Rindergülle liegt bei etwa 30-40%, dem am geringsten zersetzbaren üblichen Substrat in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, aufgrund des hohen Rohfaseranteils, da Lignin im anaeroben Zersetzungsprozess im Fermenter nicht abgebaut wird. 

Für die Eigenschaft der Biogasgülle als Pflanzendünger spielt die Umwandlung der Form des Stickstoffs eine große Rolle. Im Vergärungsprozess nimmt der Anteil des organisch gebundenen Stickstoffs ab, und wird in Ammonium-Stickstoff (NH4) überführt. Die damit verbundene Wirksamkeitsänderung ist die schnellere Pflanzen-verfügbarkeit. Dadurch wird der gezielte Einsatz als N-Dünger möglich.

 

2. Eigenschaften der Biogasgülle

 

Für den Einsatz als Dünger in der Landwirtschaft ist der Nährstoffgehalt und die Form der Verbindung von Bedeutung. Zunächst kann man feststellen, dass nahezu die gesamte Menge der Nährstoffe des Ausgangs-substrates erhalten bleibt, da diese im Biogas nicht vorkommen. Der Schwefel entweicht jedoch bzw. setzt sich an der Holzkonstruktion der Fermenterdecke ab.

Der Anteil des Stickstoffs als Ammonium (NH4) steigt im Verhältnis zur Abnahme des organisch gebundenen Stickstoffes. Die Nährstoffe P, Ca, K, Mg bleiben in der Masse unverändert, P wird zum Teil in pflanzenver-fügbare Form überführt. Der ph-Wert der Biogasgülle ist höher als in unvergorener Gülle und liegt bei 7,7 bis 8,5. Begründet ist dies in dem geringeren Anteil flüchtiger Fettsäuren. Dadurch wird die Ätzwirkung auf Pflanzen und Bodenorganismen verringert, und das Ausbringen der Gülle unter sonnigen und warmen Bedingungen eher möglich. Dagegen steht allerdings ein höheres Risiko von N-Verlusten durch NH3-Verflüchtigungen

(u.a. DÖHLER und AMON 2005).

 

Zusammensetzung unserer Biogasgülle:

Werte von 2006  

TS in %     5,6 bis 6,1

pH-Wert    8,1

Stickstoff gesamt, kg/t FS   4,5

Ammonium-N       kg/t FS   2,7

P gesamt             kg/m³ FS   0,6

K gesamt            kg/m³ FS   2,89

Mg gesamt         kg/ m³ FS   0,55

Werte von 2015

TS in %     5,616

pH-Wert    7,87

Stickstoff gesamt, kg/m³ FS   4,41

Ammonium-N       kg/m³ FS   2,87

 P gesamt             kg/m³ FS   0,9

K gesamt            kg/m³ FS   0,4

Mg gesamt         kg/ m³ FS   2,8

 

Der Geruch der Biogasgülle ist bei guter Ausgärung erheblich schwächer als der von normaler Gülle und leicht „angenehm“ verändert. Dies können wir bestätigen. Ebenso wie der gesteigerte ph-Wert ist dies auf den niedrigeren Anteil flüchtiger Fettsäuren zurückzuführen. Durch Abbau organischer Trockensubstanz erhält die Biogasgülle eine bessere Fließfähigkeit, wodurch ein Abfließen von den Pflanzen und schnelleres Eindringen in den Boden ermöglicht wird. Positive Folgen sind eine geringere Futterverschmutzung bei Futterbau- und Grünlanddüngung.

 

Als weitere Eigenschaften der Biogasgülle lässt sich eine Verminderung des Denitrifikations-Risikos im Boden im Vergleich zu unvergorener Gülle aufführen. Dies liegt daran, dass die Menge an flüchtigen Fettsäuren und leicht abbaubaren C-Verbindungen, die eine hohe mikrobielle Aktivität und dadurch Atmung der Boden-organismen hervorrufen, die zu einer Sauerstoffverknappung und schließlich anaeroben Verhältnissen führen, in der Biogasgülle stark reduziert ist (RICE et. al. 1988).

 

Auf die Zerstörung oder Hemmung von unerwünschten Organismen und Pflanzensamen wirkt der Gärprozess unterschiedlich erfolgreich. Abhängig ist sie vor allem von der Prozesstemperatur (mesophil oder thermophil) und der Verweilzeit. Die Keimfähigkeit von Pflanzensamen wird im Gärprozess weitgehend zerstört, in der Regel nach 10 bis 16 Tagen im Fermenter (KÖTTNER 1998), ist aber abhängig von den Pflanzenarten. Pathogene Keime werden im Gärprozess grundsätzlich abgetötet, können jedoch durch technische Gründe (Vermischung von frischem Gärsubstrat mit ausgegorenem Substrat beim Austrag aus dem Fermenter) überleben. Bei Salmonellen hat man ein Absterben zu 90% nach wenigen Tagen beobachtet, in einer zweistufigen Fermentation werden sie zu 99% abgetötet (AMON u. DÖHLER 2005). Unter den phytopathogenen Pilzen wurde bisher die Kohlhernie untersucht und eine Inaktivierung nachgewiesen (AMON u. DÖHLER 2005). Enteroviren und phytopathogene Viren reagieren in ihrer Überlebensfähigkeit sehr unterschiedlich.

 

3. Emissionen

 

Mit der Biogaswirtschaft bietet sich ein hohes Senkungspotential von Emissionen der klimaschädlichen Gase Lachgas (N2O) und Methan (CH4) um 60-75% (AMON u. DÖHLER 2005). Dies ist zum einen durch die zumindest teilweise Abdeckung (Fermenter) bei der Lagerung und vor allem durch Verminderung der Denitrifikation und der mit ihr verbundenen N2O Ausgasungen zu begründen. Im Fermenter gibt es außerdem keine N-Emissionen in Form von Ammoniak (NH3) und Lachgas (N2O), die je nach Lagerart und -dauer bei unvergorenen Wirtschaftsdüngern erheblich sein können. Bei einer unabgedeckten Lagerung der Biogasgülle nach dem Gärprozess sind die Emissionsraten stark abhängig von der Lagertemperatur (höhere Emissionen im Sommer) und vor allem der Verweilzeit und Raumbelastung im Fermenter, wodurch der Abbaugrad der organischen Substanzen in hohem Maße abhängig ist. Emissionen von Rest-N2O, Rest-CH4 und NH3 sind in jedem Fall durch eine möglichst gasdichte Abdeckung zu verhindern.

Erhöhte Stickstoff-Emissionen in Form von NH3 treten im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern bei der Ausbringung auf. Hier ist noch dringender als in der konventionellen Gülle- und Mistwirtschaft auf eine geeignete Technik und optimalen Arbeitsablauf zu achten.

In der Summe sind die Gesamt-N-Verluste bei Biogasgülle geringer als in der konventionellen Gülle- und Mistwirtschaft, in welchen Größenordnungen ist stark von den Lager- und Ausbringungsbedingungen abhängig. Die Angaben aus verschiedenen Untersuchungen sind sehr unterschiedlich und die Ausgangsbedingungen teilweise nicht zu vergleichen.

 

4. Humus

 

Im anaeroben Vergärungsprozess werden nur die leichtzersetzbaren Verbindungen wie Zellulose, Hemizellulosen und Fettsäuren abgebaut. Die für die Humusbildung wichtigen Lignine bleiben erhalten. Als Effekt im Boden finden von der Biogasgülle geringere Abbauprozesse der organische Trockensubstanz statt im Vergleich zu unvergorener Gülle, die nach der Ausbringung schnell bis auf die schwer zersetzbaren Substanzen, ähnlich dem „Niveau“ der Biogasgülle, abgebaut wird. Damit lässt sich zusammenfassend sagen, dass die Gesamtmasse der oTS des Ausgangssubstrates erheblich im Vergärungsprozess reduziert wird, die Kohlenstoff-Verbindungen der Biogasgülle aber durch ihre Qualität der schweren Abbaubarkeit für den Humusaufbau bedeutender sind als die des unvergorenen Substrates.

Neben dem Verringern und Vorenthalten der leicht zersetzbaren C-Verbindungen aus der Biogasgülle ist aber durch eine Ertragssteigerung von einer erhöhten Bildung organischer Wurzelmasse im Boden auszugehen. Wie sich eine dauerhafte Biogaswirtschaft auf den Humusgehalt des Bodens auswirkt, ist bisher noch nicht abzusehen.

 

5. Fazit

 

Neben der Gewinnung von Energie hat die Biogasgülle (Gärrest) aus der Sicht der Landwirtschaft einige Vorteile gegenüber Rohgülle. Bei der anaeroben Schlammfaulung wird die organische Trockensubstanz um etwa 40 % (nach Gronauer und Aschmann, 2003) verringert. Dadurch wird die Biogasgülle dünnflüssiger und neigt bei der Ausbringung weniger zur Verkrustung an der Pflanzenoberfläche. Der Gärrest (Biogasgülle) lässt sich leichter rühren, pumpen und gleichmäßiger verteilen. Auch werden in der Biogasgülle kurzkettige organische Säuren und Faserstoffe abgebaut, die bei der Rohgülle das Ablaufen von den Pflanzen erschweren. Bei der Ausbringung dringt der Gärrest daher schneller in den Boden ein. Der Gärrest hat einen angenehmeren Geruch als die Roh-gülle und führt damit bei Lagerung und Ausbringung zu geringerer Geruchsbelästigung. Er emittiert offenbar auch wesentlich weniger klimarelevantes CH4. Die Rohgülle hat gegenüber dem Gärrest höhere Gehalte an organ-ischen Säuren, z.B. Essig-, Propion- und Buttersäure. Bei der Vergärung werden diese flüchtigen Fettsäuren stark abgebaut.

Da die Biogasgülle einen höheren Ammoniumgehalt hat, ist eine sachgerechte Nährstoffbewertung der Biogas-gülle daher eine wesentliche Voraussetzung für die Festlegung von Düngemaßnahmen mit Gärresten.

Die Einsatzmengen sind unter Berücksichtigung des Nmin - Gehaltes im Boden und des Entzugs von Stickstoff an die Nährstoffmenge in der Gülle anzupassen. Dabei ist insbesondere die Begrenzung von 40 kg NH4-N/ha für die Biogasgülle zu beachten, da sie meist höhere Ammonium-N-Gehalte aufweist. Aus pflanzenbaulicher Sicht kann der erhöhte Anteil an rasch pflanzenverfügbarem Ammonium-Stickstoff kurzfristig zu geringen Ertragssteiger-ungen führen. Langfristig verändernde Auswirkungen auf die Humusbilanz, Bodenneubildung und Bodenbiologie durch das verringerte C/N-Verhältnis sind jedoch nicht auszuschließen. Der etwas höhere Ammoniumgehalt und etwas höhere pH-Wert in der Biogasgülle (8,1 gegenüber 6,82 in der Rohgülle) führt wohl auch bei der Lagerung zu erhöhten N-Emissionen. Es sollte bei der Konzeption der Biogasanlage daran gedacht werden, dass die Gär-reste unterhalb der Flüssigkeits-oberfläche in das Endlager gepumpt werden, um Stickstoffverluste zu reduzieren und um eine rasche Abkühlung der Biogasgülle aus dem Fermenter zu gewährleisten.

 

Die niedrigeren Keimkonzentrationen (E. coli) in der Biogasgülle gegenüber der Rohgülle (Normalgülle) ist aus der Sicht des Boden- und Gewässerschutzes für die Keimbelastung des Boden und des Sickerwassers als sehr positiv zu erachten. Bei längerer Lagerung von Gärresten könnten allerdings die Vorteile der Hygienisierung durch Wiederverkeimung teilweise wieder aufgehoben werden. Es wäre daher aus hygienischer Sicht wünschens-wert, zur Ausbringung der Biogasgülle in sensiblen Bereichen die optimale Lagerzeit und den besten Zeitpunkt zu ermitteln.

 

6. Quellenangabe

 

Amon, T. und Döhler, H. (2005): Qualität und Verwertung des Gärrestes. S. 153 -165 in

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (Hrsg.): Handreichung

Biogasgewinnung und –nutzung. 2005, Gülzow.

Köttner, M. (1998): Ökologische Düngerwirtschaft mit Biogasgülle

Zeitschrift "Ökologie & Landbau" 108, 6 -10

Rice, C. W. (1988) zitiert in: Möller, K. (2001)

Möller, K. (2001): Systemwirkungen einer „Biogaswirtschaft“ im ökologischen Landbau:

Pflanzenbauliche Aspekte, Auswirkungen auf den N-Haushalt und auf die

Spurengasemissionen.

http://www.uni-giessen.de/orglandbau/biogas-uebersicht. (Stand 08.05.2006)

Reinhold, G.; Breitschuh, G.; Herold, L.; Zorn, W. (2006): Standpunkt zur Ermittlung der Nährstoffgehalte und zur Nährstoffbilanzierung bei Einsatz von Biogasgülle.

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (Hrsg.)