mit zusätzlichen biomassen strom und pflanzenkohle erzeugen, die ausbeute der biogasanlage steigern und torfersatz herstellen
Biogasanlagen können in der Regel holzige, hartfaserige und auch proteinreiche Biomassen schlecht verwerten. Gerade NaWaRo-Anlagen sind daher auf eine Grundversorgung z.B. mit Mais angewiesen. Andere Biomassen wie Grünschnitt oder Gräser können nur in geringen Mengen beigemischt werden.
Die am Ende des Biogas-Prozesses entstehenden Gärreste werden kostenfrei oder zu geringen Erlösen abgegeben und haben eine eingeschränkte Düngewirkung auf der Anbaufläche.
Der Biogasanlagenbetreiber installiert neben seinem Fermenter eine autarkize Anlage. In dieser kann er zusätzliche Stoffe, wie Holzreste, Grünschnitt oder Getreidereste verwerten. Das entstehende Pyrolysegas wird direkt in den Fermenter der Biogasanlage eingeleitet und über das BHKW der Biogasanlage verstromt. Der zusätzlich erzeugte Strom wird nach EEG für Biomasseanlagen vergütet (derzeit ca. 12 ct.)
Die von der autarkize-Anlage produzierte Pflanzenkohle vermengt der Anlagenbetreiber mit Eingangssubstrat der Biogasanlage und füttert dieses Gemisch in den Fermenter. Die außergewöhnlich poröse Struktur der Pflanzenkohle und eine Steigerung des Kohlenstoffanteils im Fermenter führen zu einem Anstieg der Bakterienbildung und damit zu einer Steigerung der Methanausbeute um bis zu 35 %. Diese gesteigerte Mikrobiologie und das bessere C-N Verhältnis erlauben dem Anlagenbetreiber dann zusätzlich stärker proteinhaltige Biomassen wie Gras einzusetzen.
Im Laufe des Biogas-Prozesses bindet die Pflanzenkohle Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor und wird von wertvollen Mikroorganismen besiedelt. Am Ende des Biogasprozesses wird das Gärsubstrat abgepresst und der Anlagenbetreiber erhält in der festen Phase eine Mischung aus faserigen Gärresten und aufgeladener und mikrobiologisch aktivierter Pflanzenkohle. Dieses neue Substrat ist nicht nur ein hervorragender Dünger, sondern auch als Torfersatzprodukt vermarktbar. Durch die geschickte Kombination von autarkize Pyrolyse und Biogasanlage lassen sich so die Ausbeute und Leistung steigern, neue Inputstoffe ermöglichen und ein hochwertiges Torfersatzprodukt generieren.
dein mehrwert
erzeugung von pyrolysegas und verwertung im fermenter
Das einzigartige autarkize-Verfahren ermöglicht dieGewinnung eines energiereichen Pyrolysegases aus unterschiedlichsten, kohlenstoffreichen Biomassen. Da das Gas einen ähnlichen Brennwert undEigenschaften wie Biogas hat, kann es problemlos mit Biogas gemischt und im BHKW der Biogasanlage verwertet werden. Die Kosten für ein zusätzliches BHKW werden damit vermieden.
Das Pyrolysegas besteht im Wesentlichen aus Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Wird es mit dem Biogas im Fermenter gemischt, verdünnt es das dort regelmäßig vorhandene Ammoniak. Da zu viel Ammoniak die Mikrobiologie hemmt, führt umgekehrt eine Verdünnung vonAmmoniak zu einer besseren Methanausbeute.
In der Summe erhält der Betreiber eine Biogasanlage also mehr nutzbares Gas durch das Pyrolysegas und zusätzlich auch noch durch eine höhere Methanausbeute.
wirkung von pflanzenkohle im fermenter
Pflanzenkohle hat eine sehr feine, poröse Struktur. Auf einen Kubikzentimeter Pflanzenkohle vereinigt diese 200-500 Quadratmeter innere Oberflächen. Diese Struktur ermöglich zum einen die Bindung von Nährstoffen wie Stickstoff oder Phosphor und zum anderen ist es eine perfekte Siedlungsfläche für Mikroorganismen.
Im Fermenter führen diese Eigenschaften zu einer Bindung von Ammonium-Ionen (und damit zu einer Verschiebung des C-N Verhältnis) und zu einer deutlichen Steigerung der Anzahl an Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen sind durch die Ansiedlung an der Pflanzenkohle auch robuster gegen Störungen Gleichgewicht z.B. durch zu hohe Salzkonzentrationen.
Diese deutlich gesteigerte und robustere Mikrobiologie sowie ein besseres C-N Verhältnis führen zu einer merklichen Steigerung der Methanausbeute. Studien zeigen hier bei entsprechenden Einmischverhältnissen von Pflanzenkohle bis zu 35 % höhere Effizienz. Diese Mischungsverhältnisse konnten bisher bei den meisten Biogasanlagen in der Praxis nicht erreicht werden, da Pflanzenkohle im Einkauf häufig zu kostspielig war. Da Biogasanlagenbetreiber nun ihre Pflanzenkohle selbst produzieren können, sind auch größere Einmischungen kein Problem.
Die Pflanzenkohle bleibt im Fermenter stabil und wird nicht abgebaut. Sie verlässt den Fermenter gemeinsam mit den Gärresten. Vorteilhafterweise ist sie nun gleich mit Nährstoffen aufgeladen und mit Mikroorganismen besiedelt und direkt in der Landwirtschaft oder im Gartenbau einsetzbar.
erzeugte pflanzenkohle selber nutzen oder als bodenverbesserer und dünger vermarkten
Die im Prozess erzeugte Pflanzenkohle erfüllt die hohen Standards für den Einsatz in der Landwirtschaft, im Wein- und Obstbau sowie im Garten- und Landschaftsbau. Zusätzlich wird die Pflanzenkohle in diesem Verfahren gemeinsam mit den Gärresten aus der Biogasanlage ausgetragen und die Gärreste abgepresst. Die separierten festen Gärreste sind nun eine Mischung aus harten Pflanzenfasern und aktivierter, mit Mikroorganismen aufgeladener Pflanzenkohle. Dieses neue Substrat hat hervorragende Eigenschaften und stellt einen Torfersatz dar. Daraus ergeben sich für Betreiber von Biogasanlagen vielfältige Möglichkeiten.
Betreiber von Biogasanlagen können das hochwertige Substrat als Depot-Dünger und Bodenverbesserer zum Humusaufbau auf ihren Flächen ausbringen. Nicht selbst genutztes Torfersatzsubstrat kann gut an andere Betriebe, Privatpersonen oder größere Substrathersteller und Erdenwerke weiterverkauft werden.
verkauf von CDR credits
Die Pflanzenkohle aus autarkize Anlagen ist nicht nur ein wertvoller Bodenverbesserer sondern auch eine permanente Kohlenstoff-Senke. Pflanzen entnehmen während ihres Wachstums CO2 aus der Atmosphäre und nutzen den Kohlenstoff zum Bau ihrer Zellen und Strukturen. Normalerweise wird dieser in der Pflanze gebundene Kohlenstoff durch Verrotten oder Verbrennen wieder zu CO2. Durch das autarkize Verfahren aber wird ein größerer Teil des Kohlenstoffs in eine stabile Pflanzenkohle umgewandelt. Wird diese Kohle dann z.B. in Böden eingebracht, kann sie kaum noch abgebaut werden und das einmal gebundene CO2 bleibt permanent der Atmosphäre entzogen.
Jede autarkize Anlage entzieht der Atmosphäre jährlich mehrere Tausend Tonnen CO2. Für diesen immens wichtigen Beitrag zum Klimaschutz können Produzenten und Anwender von autarkize Pflanzenkohle Zertifikate erhalten. Die so genannten Carbon Dioxide Removal (CDR) – Credits werden in qualitätsgesicherten Prozessen ausgestellt und werden von Unternehmen und Privatpersonen z.B. an internationalen Börsen erworben.
Die CDR-Zertifikate zeigen nicht nur an, welch wichtigen Beitrag zum Klimaschutz Landwirte und Biogasanlagenbetreiber haben können. Sie sind zusätzlich ein guter, zusätzlicher Erlösstrom und bieten Unternehmen und Privatpersonen die Möglichkeit ihre teilweise unvermeidbaren Treibhausgas-Emissionen lokal in heimischen Anbaugebieten zu kompensieren.
weitere anwendungen
Entdecke weitere Möglichkeiten, wie wir unterschiedlichen
Betrieben gezielt weiterhelfen können
