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Energie

BGA-Textil

Kleine Biogasanlagen aus textilen Materialien — Verfahrensentwicklung, Errichtung und Erprobung einer Technikums sowie einer Demonstrationsanlage

Projektdauer

01.04.2019 - 31.03.2025

Förderkennzeichnung

BE/19/02

Geldgeber

Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

Internationales Projekt

SDG

Beteiligte Personen

Gesamtprojektleitung :
Prof. Dr. rer. Nat. Josef Hofmann

Stellvertretende Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Walter Fischer

Teilprojektleitung:
Prof. Dr. rer. Nat. Diana Hehenberger-Risse

Projektbearbeitung:
Dr.-Ing. Uwe Behmel
Johannes Blattenberger
Veronica Hidalgo Sanchez
Christina Pritscher
Tanja Wainz

Energie

BGA-Textil

Kleine Biogasanlagen aus textilen Materialien — Verfahrensentwicklung, Errichtung und Erprobung einer Technikums sowie einer Demonstrationsanlage

Es soll eine Biogasanlage für kleine und mittlere landwitrtschaftliche Betriebe entwickelt und erprobt werden, die im elektrischen Leistungsbereich zwischen 30 und 50 Kilowatt liegt und aus zwei Fermentern mit textilen Materialien (Kunststofffolien wie z.B., aus PE-HD) besteht. Bei der Gasverwertung sollen neben der Verstromung und Wärmenutzung auch Alternativen wie die Kälteerzeugung, Kraftstoffbereitstellung untersucht werden. Neben der Bestandserhebung von bereits vorhandenen kleinen Biogasanlagen und deren Bewertung im Rahmen einer vergleichenden Ökobilanzierung werden auch verschiedene Einsatzstoffe, wie Rinderfestmist, Kleegrassilage, Pferdemist oder Speisereste in Laborversuchen und in einer Technikumsanlage mit 300 Litern Fermentervolumen hinsichtlich Ihrer Eignung für diesen Anlagentypus untersucht. Nach Abschluss der wissenschaftlichen Untersuchungen wird eine Demonstrationbiogasanlage mit einer elektrischen Leistung von 16 Kilowatt entwickelt, zur Genehnmigung beantragt und in einem Zeitraum von ca. 12 Monaten betrieben, um deren Betriebstauglichkeit zu bewerten.

Projektpartner sind neben der Hochschule Landshut: das Agrarbildungszentrum des Bezirks Niederbayern mit der Landmaschinenschule Landshut (LMS), die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) sowie die Firmen Finsterwalder Umwelttechnik GmbH und AGROTEL GmbH. Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur und Energie gefördert.

Im Projekt soll eine Technikums- sowie eine Demonstrationsbiogasanlage aus textilen Materialien für kleinere landwirtschaftliche Betriebe entwickelt und unter Einsatzbedingungen optimiert werden, die landwirtschaftliche Reststoffe wie z.B. Rinderfestmist als Substrat zu Biogas und Dünger umwandelt. Hauptziel ist es, die Herstellungs- und Betriebskosten für kleine Hofbiogasanlagen gegenüber bestehenden Anlage vergleichbarer Größe (30 bis 75 kW elektrische Leistung) deutlich zu reduzieren sowie einen sicheren und nachhaltigen Betrieb der Anlage über einen langen Zeitraum zu gewährleisten.

Das System für die beiden Fermenter soll aus textilen Materialien in doppelwandiger Ausführung mit Leckageerkennungssystem, externer Beheizung und Umwälzung sowie einer Aufbereitung für den Eintrag von Feststoffen (Festmist, Landschaftspflegegras etc.) ausgeführt werden. Parallel zu Entwicklung und Optimierung der Anlage soll die Ökobilanz des Anlagenkonzepts untersucht sowie dessen Nachhaltigkeit unter ökologischen,
sozialen, ökonomischen und technischen Aspekten bewertet werden.

Die Nachhaltigkeitsbetrachtung über den gesamten Lebensweg von der Produktentwicklung bis zur Verwertung und Beseitigung auf Basis des Modells der starken Nachhaltigkeit stellt eine Besonderheit
dar. Das somit im Projekt entwickelte Nachhaltigkeitsbewertungssystem soll als grundsätzliche Hilfestellung bei der Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen dienen, z. B. um den Eintrag von Schadstoffen in zu entwickelnde Produkte weitestgehend zu vermeiden.

Hauptziel des Verbundprojekts ist die Konzeption, Entwicklung und Erprobung einer Kleinbiogasanlage auf Basis textiler Materialien in einem Bereich von ca. 30 kW elektrischer Leistung.
Mittels solcher Hofbiogasanlagen soll die kleinräumige, ressourcenschonende Verwertung landwirtschaftlicher Reststoffe (z.B. in viehintensiven Regionen Bayerns) zu hochwertigem Wirtschaftsdünger und Biogas als regenerativem Energieträger erreicht werden. Die dezentrale Aufstellung solcher Anlagen zur Strom-, Wärme- und Kraftstofferzeugung soll die Wertschöpfung für Energie zur Stärkung des ländlichen Raums ermöglichen. Einer Ausdehnung des Energiepflanzenanbaus zur Strom- und Wärmeerzeugung mit den damit einhergehenden Problemen kann so entgegengewirkt werden.

Durch den Einsatz von textilen Materialien sollen die Baukosten gegenüber der bislang bei Biogasanlagen üblichen Stahlbeton- bzw. Stahlbehälterbauweise deutlich gesenkt und so eine wirtschaftliche Betriebsweise für kleinere viehhaltende Betriebe ermöglicht werden. Ein weiteres Ziel ist es, die Bauweise so zu konzipieren, dass dieser Anlagentypus nach Baumusterprüfung vor Ort in Selbstbauweise durch Landwirte errichtet werden kann. Mittels nachfolgender Abnahme der Anlage durch einen Sachverständigen sollen die Betriebssicherheit der Anlage und der Gewässerschutz sichergestellt werden.

Durch die Erprobung der Demonstrationsanlage am Standort des Agrarbildungszentrums Schönbrunn in Landshut können Studierende der Hochschule Landshut sowie Auszubildende und Meisterschüler der Fachrichtung Landwirtschaft in das Projekt eingebunden und so in der Aus- und Weiterbildung an das Thema Biogas herangeführt werden. Außerdem soll die Anlage nach Ende des Projekts von der Landmaschinenschule als Demonstrationsanlage weiterbetrieben und in den Lehrbetrieb der Landmaschinenschule sowie der Hochschule eingebunden werden.

Die Betrachtung des gesamten Lebenswegs des zu entwickelnden Anlagenkonzepts (Herstellung, Betrieb, Demontage und Entsorgung) soll die ökologischen, ökonomischen, technischen und sozialen Aspekte mittels Nachhaltigkeitsanalyse umfassen. Ferner soll der Einsatz der Technologie auch für andere Bereiche (z.B. Faulung von Klärschlämmen auf Kläranlagen der Größenklassen 2 und 3, Einsatz in Entwicklungsländern sowie in Flüchtlingslagern zur Abwasserreinigung und Gewinnung von Biogas zum Kochen) bewertet werden.