Reststoffe vorbehandeln

Vom Versuch bis in die Biogasanlage

Aus landwirtschaftlichen Nebenprodukten Biogas gewinnen, das ist das Vorhaben des Projektes BioReSt, das im Januar 2020 gestartet ist. Für den Einsatz in Biogasanlagen entwickeln das Projektteam der AGRAVIS Raiffeisen AG und der Fachhochschule Münster Vorbehandlungskonzepte für landwirtschaftliche Nebenprodukte. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt.

Reststoffe fallen regional unterschiedlich an

Raps- und Getreidestroh, Grasschnitt, Kartoffelkraut oder strohhaltiger Festmist – das sind Beispiele für Nebenprodukte, die in der Landwirtschaft in großen Mengen anfallen. So entstehen unter anderem jedes Jahr in Deutschland rund 23 Millionen Tonnen Rindermist, 7,5 Millionen Tonnen Rapsstroh, 4 Millionen Tonnen Maisstroh, 30 Millionen Tonnen Getreidestroh und 3,5 Millionen Tonnen Kartoffelkraut.

Im Norden sind vier Reststoff-Schwerpunktregionen definiert worden. Während in den viehstarken Veredlungsregionen Niedersachsens und Nordrhein-Westfalens große Mengen an Wirtschaftsdünger anfallen, bieten die letzten Grasschnitte im Jahr einen potenziellen Reststoff in den Küstenbereichen. Die Regionen südliches und östliches Niedersachsen sind stark vom Raps- und Kartoffelanbau geprägt. Weiter östlich überwiegt der Getreideanbau.

Das Projekt BioReSt

Ziel des Projektes BioReSt ist es, die regional vorhandenen Nebenprodukte nachhaltig in Biogasanlagen zu nutzen und den Anteil hochwertiger und kostenintensiver Biogassubstrate, wie Maissilage, zu ersetzen. Die Herausforderung: Die Vergärung der meisten Nebenprodukte erfordert eine Anpassung des gesamten Anlagenbetriebs, der mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist. „Deshalb wollen wir herausfinden, wie wir die Reststoffe vorbehandeln müssen, um einen möglichst hohen Methanertrag in Biogasanlagen zu erzielen“, erklärt Benedikt Baackmann, Produktmanager der TerraVis GmbH, der Biogastochtergesellschaft der AGRAVIS.

Projektteam BioReSt

Das Projektteam aus Fachhochschule Münster und AGRAVIS Raiffeisen AG erarbeitet praxisnahe Vorbehandlungskonzepte von Reststoffen zur Gewinnung von Biogas. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt.

Eine geeignete Methode finden

Wie müssen die Reststoffe vorbehandelt werden, damit sie in der Biogasanlage einen möglichst hohen Methanertrag erbringen:

  • Mechanisch – Halme zerkleinern, um schneller und effizienter an vergärbare Bestandteile zu kommen?
  • Chemisch – mit einer Base, um schwer vergärbare Lignocellulose-Verbindungen verfügbar zu machen?
  • Biologisch – zum Beispiel mit Enzymen?
  • Oder durch eine sinnvolle Kombination aus den genannten Verfahren?

Um für jeden Reststofftyp die optimale Verfahrenskombination zu finden, werden verschiedene Methodenkombinationen im Labormaßstab untersucht. Die erfolgreichsten Varianten werden weiterentwickelt und in den Pilotmaßstab übertragen. Dazu werden umfangreiche Versuchsreihen in der Klein-Biogasanlage der FH Münster durchgeführt. Damit der Transfer in die Großtechnik gelingt, werden wirtschaftlich relevante Aspekte des Verfahrens berücksichtigt. Neben den prozessbiologischen Anforderungen wird insbesondere die praktische Umsetzbarkeit bewertet. „Wir wollen bei den Vorbehandlungsmöglichkeiten auch den Energie- und Chemikalienverbrauch berücksichtigen, damit sich der Aufwand nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch lohnt“, erläutert Jens Petermann, Geschäftsführer der TerraVis GmbH.

Vom kleinen Versuch in die Praxis

Dafür gibt es in den nächsten drei Jahren sowohl Versuche in den Reaktoren auf dem Steinfurter Campus der FH Münster als auch direkt in der Versuchsanlage im Bioenergiepark Saerbeck. Die Praxistauglichkeit wird anschließend in der AGRAVIS eigenen Biogasanlage, der TerraSol Wirtschaftsdünger GmbH, untersucht – vom kleinen Versuchsmaßstab in die Praxis.

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