Substratdosierung in Biogasanlagen – fünf unterschiedliche Ansätze

Feste Substrate wie Silage, Festmist, Stroh und verschiedene organische Reststoffe unterscheiden sich in Schüttdichte, Faserlänge, Feuchtigkeit und Neigung zur Brückenbildung. Ein Gerät, das mit kurz geschnittener Maissilage gut arbeitet, muss daher mit langfaserigem oder uneinheitlichem Material nicht ebenso gut funktionieren. Die Auswahl beginnt mit einer Analyse der tatsächlich verfügbaren Einsatzstoffe und nicht allein mit dem Nennvolumen des Behälters.

Welche Aufgaben hat das Dosiersystem tatsächlich?

Die Hauptaufgabe besteht darin, eine kontrollierte Materialmenge auszutragen und an die nächste Prozessstufe zu übergeben. Das kann ein Schneckenförderer, eine Mühle oder ein anderes Zerkleinerungsgerät, eine Pumpe mit Rezirkulat oder der direkte Eintrag in den Fermenter sein. Dabei sollen Stillstände, Überlastungen und starke Lastsprünge im Prozess vermieden werden. Verwiegung und Steuerung helfen, die Beschickungsmengen zu wiederholen; schlechte Fließeigenschaften des Substrats oder ein ungeeignetes mechanisches Konzept können sie aber nicht ausgleichen.

Fünf konkrete Ansätze

Die modularen Systeme von Huning umfassen mehrere Bauarten, vom kleineren rotierenden RDS bis zum Behälter mit Schubboden. Gemeinsam ist ihnen die Möglichkeit, unterschiedliche Schneckenförderer und Aufbereitungsgeräte anzuschließen. Das ist sinnvoll, wenn Behälter, Austrag und Weiterverarbeitung als getrennte, anpassbare Stufen ausgelegt werden sollen.

Trioliet Solomix beruht auf einem stationären Vertikalmischer. Der Hersteller nennt Ausführungen mit einer, zwei oder drei vertikalen Schnecken und Volumina von 10 bis 80 m³. Die Durchmischung vor dem Austrag kann hilfreich sein, wenn mehrere feste Komponenten vor der weiteren Förderung vereinheitlicht werden sollen.

BioG BioFeeder wurde für lange Fasern und uneinheitliche Einsatzstoffe wie Stroh, Festmist und Zwischenfrüchte entwickelt. Laut Hersteller verringern die aufeinander abgestimmte Antriebssteuerung und die OPTIFEED-Regelung das Risiko von Verstopfungen und Brückenbildung. Der verfügbare Bereich von 12 bis 240 m³ zeigt, dass dasselbe Grundkonzept bei sehr unterschiedlichen Kapazitäten eingesetzt wird.

Vogelsang PreMix steht für eine nasse Dosierstrecke. Festes Material wird mit Flüssigkeit zu einer organischen Suspension gemischt. Schwere Fremdkörper werden abgeschieden und Fasern geschnitten, bevor eine Pumpe das vorbereitete Medium einem oder mehreren Fermentern zuführt. Die kompakte Integration kann sich anbieten, wenn eine pumpfähige, homogene Mischung erwünscht ist; sie erfordert allerdings ein gut geplantes Rezirkulations- und Wartungskonzept.

Börger Powerfeed führt Biomasse ebenfalls einem Rezirkulationsstrom zu, arbeitet aber mechanisch anders. Das von einer Schnecke zugeführte Material wird in einem Kanal verdichtet, bildet einen Pfropfen und gelangt dann kontrolliert in eine geschlossene Rohrleitung. Laut Hersteller kann eine Einheit mehrere Behälter unterschiedlicher Höhe bedienen. Dieses System ist zusammen mit Pumpe, Rohrleitungen und verfügbarem Rezirkulat zu beurteilen, nicht als eigenständiger Vorratsbehälter.

Trockene oder nasse Dosierung?

Bei der Trockendosierung wird das Material mechanisch zum Fermenter oder zur Vorbehandlung gefördert. Das System ist häufig übersichtlich; Schnecken, Öffnungen und Übergänge müssen aber für den schwierigsten Einsatzstoff ausgelegt sein. Bei der Nassdosierung wird Feststoff mit Flüssigkeit vermischt und gepumpt. Dadurch kann ein gleichmäßigerer Strom entstehen, doch Pumpenschutz, Fremdkörperabscheidung, Verschleiß und die Hydraulik des gesamten Systems werden wichtiger.

Wie fällt die Entscheidung?

Die Systeme sollten auf derselben Grundlage verglichen werden: tägliche Masse und Volumen der einzelnen Einsatzstoffe, längste zu erwartende Fasern, Trockensubstanzgehalt, mögliche Verunreinigung mit Steinen oder Metall, erforderliche Zahl der täglichen Befüllungen, verfügbarer Platz und Zugang für Radlader. Ebenso wichtig sind Strombedarf, Verfügbarkeit kritischer Ersatzteile, Reinigungsdauer und Wartungsmöglichkeiten ohne langen Anlagenstillstand.