Eine Biogasanlage und ein Orchester – im Grunde könnten diese zwei Dinge kaum unterschiedlicher sein. Und doch haben sie eine Sache gemeinsam, denn beide „funktionieren“ auf derselben Basis: Nur, wenn wirklich alle Mitwirkenden perfekt aufeinander eingestellt sind, gelingt ein reibungsloses Zusammenspiel. Das gilt ebenso für die Musik wie für die Herstellung von Biogas, womit die Optimierung der Biogasanlage ins Spiel kommt.
Eine Analyse der Optimierungspotenziale in der Biogasanlage ist nämlich entscheidend für die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage. Wo mögliche Schwachstellen liegen und welche Maßnahmen wirklich helfen, lesen Sie in diesem Beitrag.
Die umfassende Anlagenanalyse als Optimierungsbasis
Das übergeordnete Ziel einer Anlagenoptimierung ist es, mögliche Schwachstellen im Anlagenbetrieb sowie in den einzelnen Komponenten der Anlage herauszufinden und anhand dieser entsprechende Optimierungspotenziale auszumachen. Die Basis hierfür bildet eine umfassende Analyse der Anlage. Dabei ist es empfehlenswert, die Wärmeauskopplung und den Eigenstromverbrauch der einzelnen Bauteile sowohl durch Kurzzeit- als auch durch Langzeitmessungen zu ermitteln. Die dabei erhobenen Daten bilden dann die Grundlage, um die Biogasanlage zu optimieren.
Generell gilt: Je präziser die Messergebnisse sind, desto gezielter lassen sich die Maßnahmen zur Optimierung einer Biogasanlage festlegen. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, bei Wärmemessungen so viele Daten wie möglich an verschiedensten Messstellen zu sammeln. So lassen sich Optimierungspotenziale wesentlich genauer und auch verlässlicher feststellen.
Ganz ähnlich verhält es sich bei den Messungen des Eigenstromverbrauchs. Auch hier ist es empfehlenswert, so viele Daten wie möglich zu erheben. So können Sie den Eigenstromverbrauch unterschiedlicher Bauteile ganz differenziert analysieren und ebenso differenzierte Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Biogasanlage festlegen. Eine zusätzliche Netzanalyse, die über einen Zeitraum von 24 Stunden läuft, kann zudem weitere wichtige Erkenntnisse in Bezug auf den Eigenstromverbrauch liefern.
Schwachstellen einer Biogasanlage gezielt beheben – so geht’s
Sind alle Messdaten erhoben und ausgewertet, geht es darum, die konkreten Schwachstellen der Biogasanlage zu ermitteln und eigens auf diese zugeschnittene Optimierungsmaßnahmen festzulegen.
Welche Maßnahmen es letztendlich zu ergreifen gilt, hängt in der Regel von den jeweiligen Schwachstellen der Anlage ab. Ob Umrüstung einzelner Bauteile, Anpassung von Substrat oder Energieträgern oder Austausch ganzer Komponenten – jeder Teilbereich birgt eigene Optimierungspotenziale. Welche Maßnahmen sich wie auf die Optimierung einer Biogasanlage auswirken, zeigt Ihnen die folgende Übersicht.
Kostensenkung durch Austausch des Beschickers
Die Beschickung spielt eine wichtige Rolle in einer Biogasanlage. Denn je kontinuierlicher Sie den Fermenter mit dem jeweiligen Ausgangssubstrat beschicken, desto reibungsloser läuft die Produktion des Biogases. Das wiederum wirkt sich auf die Wirtschaftlichkeit der ganzen Anlage aus. Doch nicht jedes Ausgangssubstrat bzw. jeder eingebrachte Feststoff eignet sich gleich gut für eine kontinuierliche Beschickung und nicht jeder Beschicker kann jeden Ausgangsstoff gleich gut verarbeiten. Eine Abstimmung des Substrats auf den Beschicker sowie die Umrüstung auf einen Kratzkettenbeschicker können den Eigenstromverbrauch signifikant senken, was Einsparungen von mehreren tausend Euro pro Jahr bedeutet.
Optimierung bzw. Austausch des Rührwerks
Wie effizient eine Biogasanlage läuft und wie hoch ihre Wirtschaftlichkeit ist, hängt auch mit dem verwendeten Rührwerk zusammen. Im Vorteil sind hier hydraulische Rührwerke mit einem großen Propeller. Denn die Effizienz des Rührwerks hängt von der Propellergröße ab. Dabei gilt: großer Propeller gleich mehr Effizienz, da dieser für eine bessere Durchmischung des Gärsubstrats sorgt.
In diesem Zusammenhang bietet es sich zudem an, einen Blick auf die Anmischgrube zu werfen. Denn auch hier gibt es oft große Einsparpotenziale. Eine Umrüstung des Rührwerks in der Anmischgrube auf einen Langsamläufer kann die Stromkosten ebenfalls um mehrere tausend Euro pro Jahr senken.
Optimierung des BHKW
Wie effizient das erzeugte Biogas in Energie umgewandelt wird, entscheidet auch das BHKW. Wichtig sind hier neben den Wirkungsgraden die Betriebskosten für Wartung und Instandhaltung über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Nicht immer ist das vermeintlich günstigste Aggregat auch das wirtschaftlichste. Es zahlt sich also aus, die verschiedenen Techniken tiefergehend zu vergleichen. Der Austausch eines alten BHKW gegen eines der neuesten Generation kann nicht nur Substratkosten, sondern auch Zeit sparen, da neue Aggregate oftmals zuverlässiger arbeiten.
Allgemeine Betriebskosten minimieren
Bei einer Biogasanlage gibt es Kosten, die tatsächlich immer anfallen: die allgemeinen Betriebskosten. Ganz abschaffen lassen sich diese nicht, doch ihre Höhe liegt in der Hand des Anlagenbetreibers. Denn mit den richtigen Maßnahmen schrumpfen diese Kosten auf eine übersichtliche Größe. Empfehlenswert ist zum Beispiel der Wechsel zu einer hochwertigeren Aktivkohle. Je hochwertiger nämlich die eingebrachte Aktivkohle ist, umso effektiver gestaltet sich ihre Wirkung. Dabei gilt: Nicht der Einkaufspreis der Aktivkohle entscheidet, sondern ihre Wirksamkeit im Einsatz.
Ähnlich verhält es sich beim Trocknungssystem für landwirtschaftliches Schüttgut. Auch hier ist es von Vorteil, in ein modernes und hocheffizientes System zu investieren, das in der Anschaffung vielleicht etwas teurer ist. Denn diese Kosten amortisieren sich schnell. Ist die Trocknungsanlage nämlich auf eine optimale Nutzung der Abwärme aus dem BHKW der Biogasanlage ausgelegt, lässt sich damit eine Menge an Energiekosten sparen.
Gas-Leckagen rechtzeitig erkennen
Ein großes Problem für die Effizienz einer Biogasanlage können auch Gas-Leckagen sein. Denn sobald Biogas unbemerkt und ungehindert austritt, bedeutet das nicht nur ein extremes Sicherheitsrisiko, sondern verursacht auch finanzielle Schäden. Eine regelmäßige Prüfung generell anfälliger Anlagenteile oder bekannter Schwachstellen durch spezielle Gas-Kameras mit Infrarot-Spektro-Radiometrie hilft, Leckagen frühzeitig zu erkennen und den unkontrollierten Austritt von Gas zu verhindern.
Anderes Futter
Wer eine Gülle-Biogasanlage betreibt, kann deren Gasertrag zudem durch eine Futterumstellung bei den Nutztieren verbessern. Denn je nach Futtermittel lassen sich höhere Gasausbeuten erreichen, was wiederum die Wirtschaftlichkeit der gesamten Produktion steigert.
Schritt für Schritt zu einer optimierten Biogasanlage
Wichtig ist also die Erkenntnis, dass eine Optimierung der Biogasanlage nicht allein von einem einzelnen Aspekt abhängt. Denn in der Regel ist es das Zusammenspiel vieler verschiedener Einstellungen, Maßnahmen und Optimierungen, die am Ende gemeinsam für eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage sorgen.
Erster Schritt ist also immer eine umfassende Analyse der Anlage. So fallen auch wirklich alle Schwachstellen auf, die einer wirtschaftlichen Arbeitsweise der Anlage (noch) Steine in den Weg legen. Sind diese identifiziert, geht es erst im zweiten Schritt darum, jene Maßnahmen zu definieren, die am Ende eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage möglich machen.
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