Bioenergie Wanfried GmbH & Co. KG
Die Bioenergie Wanfried GmbH & Co. KG ist im August 2006 gegründet worden. Ziel der Gesellschaft ist die Errichtung und der Betrieb einer Biogasanlage am Ortsrand von Wanfried. Neben dem EWW sind weitere 5 regionale Gesellschafter beteiligt. Die zum Betrieb der Anlage notwendige Biomasse wird auf den landwirtschaftlichen Flächen der Gesellschafter sowie weiterer Landwirte aus Wanfried und Umgebung angebaut.Wir freuen uns selbstverständlich über externe Zulieferer.
Biogas Rohstoff
Der wichtigste Rohstoff für den Betrieb der Biogasanlage ist silierter Mais. Dieser wird Mitte April bis Anfang Mai eingesät. Die Düngung erfolgt zumeist direkt beim Säen in einem Arbeitsgang, indem der Dünger direkt mit dem Saatkorn abgelegt wird (Unterfußdüngung). Im 2-6 Blatt Stadium des Mais wird in der Regel eine Herbizdmaßnahme durchgeführt, so daß der Mais fast frei von Unkrautkonkurrenz aufwachsen kann. Je nach Sorte, Standort und vorherrschender Witterung erreicht der Mais Mitte bis Ende September die Siloreife und kann dann gehäckselt werden. Der Maishäcksler übergibt die frische Häckselware schon auf dem Feld während der Fahrt an einen Schlepper mit Anhänger. Dieser wird vor dem Abkippen auf dem Silohaufen gewogen, um die geerntete Menge erfassen und rechnungstechnisch dem Lieferanten zuordnen zu können. Die Daten sind für die Planung von großer Bedeutung. Nach dem Wiegevorgang wird die Häckselware auf dem Silohaufen abgekippt und verteilt. Im Anschluss wird die Maissilage festgefahren, um mit Luft gefüllte Zwischenräume zu beseitigen. Der Grundstein für eine gute Silagequalität wird nicht nur durch die richtige Pflege des Mais und den korrekten Erntezeitpunkt bestimmt, sondern maßgeblich von der Verdichtung und Vermeidung von Lufteinschlüssen. Der Gärungsvorgang läuft nur optimal ab, wenn absolut anaerobe Bedingungen in der Silage-Miete vorherrschen.
Funktionsprinzip einer Biogasanlage
Bei Biogas handelt es sich um einen Energieträger mit chemischer Bindungsenergie. Die Hauptkomponente ist Methan. Methan entsteht durch den mikrobiellen Abbau organischer Substanz (Biomasse, Substrat). Die in der organischen Substanz enthaltene Energie beruht auf der Fähigkeit von Pflanzen, eingestrahlte Lichtenergie der Sonne mittels Photosynthese in bio-chemische Energie umzuwandeln. Bei der Nutzung von Biogas handelt es sich somit um die indirekte Nutzung der Sonnenenergie. In modernen Biogasanlagen wird diese Energie unter anaeroben Bedingungen kontrolliert zur Stromgewinnung genutzt.
Biogas entsteht in einem mehrstufigen Prozess, durch die Vergärung des Substrats, der Biomasse. Das ganze geschieht unter Ausschluss von Sauerstoff. An dem Vergärungsprozess sind viele Organismen beteiligt, deren Zusammensetzung sich jeweils aus den spezifischen Prozessbedingungen ergibt (z.B. Art des Substrates, Temperatur, pH-Wert etc.). Die organische Substanz wird in mehreren Stufen abgebaut. Dabei entsteht Methan. Neben dem Biogas entsteht während des Prozesses ein Gemisch aus Wasser, nicht abgebauter organischer Substanz sowie nicht organischer Substanz (oft Sand und andere Bodenteilchen). Das sind sogenannte Gärrückstände. Die Vergärung findet im feuchten Milieu statt, die Mikroorganismen benötigen mindestens ca. 50 % Wasser im Substrat. 1. Stufe der Vergärung ist die Hydrolyse. Hier wird organische Substanz von Bakterien in kleine Einheiten gespalten. Dieses geschieht durch die Anlagerung von Wassermolekülen an den Spaltstellen. Die Aufspaltung von holziger Substanz (Lignin) ist den Mikroorganismen nur sehr schwer möglich.
Die 2. Stufe der Vergärung ist die Säurebildung. In dieser Phase werden die kleineren Moleküleinheiten von Bakterien organischen Säuren abgebaut (z.B. zu Essigsäure, Propionsäure, etc.). Das Temperaturoptimum für die Säurebildung liegt bei etwa 30 °C, das pH-Optimum bei etwa pH 6.
Die 3. Stufe der Vergärung ist die Essigsäurebildung. Hier werden die organischen Säuren und Alkohole von Bakterien zu Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut.
Die 4. Stufe der Vergärung ist die Methanbildung. Dabei werden Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff von Bakterien zu Methan umgesetzt, Kohlendioxid verbleibt als Rest im Gasgemisch. Aufgrund verschiedener beteiligter Mikroorganismen ergeben sich für diesen Prozess zwei verschiedene Temperaturoptima, der mesophile Bereich (~ 35°C) und der thermophile Bereich (~ 55°C). Das pH-Optimum liegt bei etwa pH 7, so daß eine kontinuierliche Verarbeitung der Zwischenprodukte erforderlich ist, um einer Versäuerung des Prozesses entgegenzuwirken.
Was geschieht mit dem Biogas?
Das entstandene Biogas wird häufig als brennbares Gas zum Antrieb von Motoren genutzt. Diese erzeugen mit einen Generator elektrische Energie und nutzbare Abwärme (80-90 °C). Die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage hängt sehr stark von der Nutzung der entstandenen Abwärme ab. 15-30% der erzeugten Strommenge werden für den Betrieb der Biogasanlage verbraucht (Pumpen, Rührwerke, etc.). Von der erzeugten Wärme werden etwa 30-50% für die Beheizung des Fermenters benötigt. Die Biogastechnik ist auch zur Geruchsreduzierung bei der Ausbringung landwirtschaftlicher Wirtschaftsdünger wie Gülle sinnvoll einsetzbar. Die vergorene Gülle ist deutlich geruchsärmer. Außerdem sind die im Endsubstrat enthaltenen Nährstoffe schneller für die Kulturpflanze verfügbar und deutlich verträglicher.
In der Wanfrieder Biogasanlage wird die ausgekoppelte Wärme im Auftrag eines regionalen Unternehmens zur Trocknung von Holzrohstoffen wie, z.B. Holzhackschitzeln oder Scheidholz, genutzt.