10. Biogastagung: Anaerobe Biologische Abfallbehandlung


Umstellung einer NawaRo-Anlage zur (teilweisen) Restabfallbehandlungsanlage
Janka Abend-Krzeminski
BioMethan ist ein vielf√§ltig einsetzbares erneuerbares Energie-Produkt. Eine Vielzahl gesetzliche Anforderungen und Nachweise f√ľr die W√ľrdigung des BioMethan-Einsatzes stellen Biogasanlagenbetreiber vor immer wieder neuen Herausforderungen und Vermarktungsm√∂glichkeiten. Entsprechende Entscheidungen m√ľssen sorgf√§ltig gepr√ľft. Einen ersten √úberblick, was alles zu beachten w√§re, wurde in diesem Artikel gegeben.
Zukunft der MBA bei vermindertem Bioabfallanteil ‚Äď Chancen f√ľr Abfallbiogasanlagen
Dipl.-Ing. Michael Balhar, Dr. Beate Vielhaber
Die gesetzliche Grundlage des abfallwirtschaftlichen Handelns in Deutschland ist das 2012 in Kraft getretene Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG). Dessen Zweck ist, die Kreislaufwirtschaft zur Schonung der nat√ľrlichen Ressourcen zu f√∂rdern und den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abf√§llen sicherzustellen sowie insbesondere das Recycling und die sonstige stoffliche Verwertung von Abf√§llen zu f√∂rdern.
N√§hrstoffr√ľckgewinnung aus G√§rresten im Rahmen des GoBi-Vorhabens
Dr. Jennifer E. Bilbao, Dr.-Ing. Iosif Mariakakis, Alejandra Campos, Siegfried Egner
Die Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland stieg zwischen 2000 und 2013 von 1050 auf 7850 an (Statista 2015). Damit einher geht eine immer gr√∂√üer werdende Menge an entstehenden G√§rresten, welche verwertbare Anteile an Phosphor und Stickstoff enthalten. Die bisherige Verwertung dieser n√§hrstoffreichen G√§rreste erfolgt durch Ausbringung auf landwirtschaftliche Nutzfl√§chen als Wirtschaftsd√ľnger.
Stand und Zukunftsaussichten der Vergärung biogener Abfälle
Prof. Dr.-Ing. Christina Dornack, Dr.-Ing. Burkhardt Faßauer, Dr.-Ing. Jan Liebetrau, Prof. Dr. Michael Nelles, Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin
Deutschland hat in der getrennten Erfassung von Bioabf√§llen und deren Verwertung in den letzten Jahren einen guten Standard erreicht: Durchschnittlich werden im Rahmen der Abfallentsorgung durch √∂ffentlich-rechtliche Entsorgungstr√§ger und deren Beauftragte je Einwohner ca. 100 kg Bio- und Gr√ľnabf√§lle getrennt erfasst. Das j√§hrliche Gesamtaufkommen betr√§gt ca. 9 Mio. Tonnen. Zus√§tzlich werden etwa 3 Mio. Mg Bioabf√§lle aus dem gewerblichen Bereich (Nahrungsmittelindustrie, Lebensmittelverarbeitung, Einzelhandel) der Bioabfallbehandlung in Kompostierungs- und Verg√§rungsanlagen zugef√ľhrt.
Abfallbiomassen aus Lebensmittelindustrie und Landschaftspflege: Biogaserträge und Gasbildungskinetiken
Dipl.-Ing. Nils Engler, Dr. Andrea Sch√ľch, Prof. Dr. Michael Nelles
Derzeit ist eine erhebliche Ausweitung des Spektrums an Einsatzstoffen f√ľr Biogasanlagen zu verzeichnen. Aufgrund der durch das EEG 2014 ver√§nderten Rahmenbedingungen werden auch Biomassen, die bislang kaum oder gar nicht in Anaerobverfahren genutzt wurden, als Substrate f√ľr Biogasanlagen in Betracht gezogen bzw. eingesetzt. Dies betrifft sowohl Abfallbiomassen aus der verarbeitenden Industrie als auch Biogene Reststoffe aus der Landschaftspflege bzw. der Landwirtschaft. Viele dieser Stoffe fallen zeitlich oder lokal begrenzt an, so dass eine Koverg√§rung in bestehenden Biogasanlagen als Regelfall betrachtet werden kann. Dabei werden neben dem Biogas- bzw. Methanertrag auch zunehmend Aussagen zur Kinetik der Biogasbildung entscheidend.
Sind Nassvergärungsverfahren zur Restabfallbehandlung geeignet?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Fricke, Dipl.-Ing. J√ľrgen Hake, Dipl.-Ing. Christof Heu√üner, Dipl. -Ing. Axel H√ľttner, Dipl.-Ing. Thomas Turk
Anfang 2013 wurde das vom BMU gef√∂rderten Forschungsvorhaben ‚ÄěSteigerung der Energieeffizienz in der Verwertung biogener Reststoffe‚Äú (FKZ-Nr. 03KB022) abgeschlossen. Im Rahmen des FuE-Vorhabens sollte der Status quo und das Entwicklungs- und Optimierungspotenzial bei der Verg√§rung von fester Abfallstoffe ermittelt werden. Der Fokus lag hierbei in den Segmenten Stoffstrommanagement, Konzeption und Technik.
Biokunststoffe in Verg√§rungsanlagen ‚Äď St√∂rstoff oder Energiepotenzial
Dipl.-Ing. Veit Grundmann
Eine Steigerung der Hygiene bei der separaten Sammlung von Bioabf√§llen kann u.a. durch die Verwendung von Bioabfallsammelbeuteln aus biobasierten, biologisch abbaubaren Biokunststoffen erfolgen. Deren Nutzung wird in einigen Entsorgungsregionen in Deutschland (z.B. Straubing, Bad D√ľrkheim und Berlin) bereits vom √∂ffentlich- rechtlichen Entsorgungstr√§ger (√∂rE) empfohlen.
Umsetzung der Umstellung einer Kompostieranlage aus (Vorschalt-) Vergärung
Dr.-Ing. Hagen Hilse, Dipl.-Ing. Sebastian Otto
Bereits seit Jahrhunderten werden f√ľr die Abfallwirtschaft vielf√§ltige Technologien und Strategien entwickelt und zunehmend auch kommerziell umgesetzt, um die organischen Abfallfraktionen sowohl umweltvertr√§glich als auch √∂konomisch sinnvoll zu behandeln und m√∂glichst auch zu verwerten.
Umsetzung der Vorgaben des KrWG ‚Äď Wie kann die hochwertige Verwertung realisiert werden in Sachsen?
Dr. rer. nat. habil. Eberhard Kietz
Im Freistaat Sachsen wird die Umsetzung von ¬ß 11 KrWG zu den bedeutendsten √Ąnderungen der Abfallmengenstr√∂me nach der Umsetzung der Abfallablagerungsverordnung im Jahr 2005 f√ľhren. Im Unterschied zur Umsetzung der Abfallablagerungsverordnung werden diese √Ąnderungen der Mengenstr√∂me in Sachsen aber l√§ngere Zeitr√§ume ben√∂tigen. Das liegt vor allem daran, dass die von den √∂ffentlichrechtlichen Entsorgungstr√§gern (√∂rE) neu einzuf√ľhrenden Ma√ünahmen dabei von den vorhandenen unterschiedlichen abfallwirtschaftlichen Strukturen ausgehen m√ľssen, der Erfolg dieser Ma√ünahmen ohne die aktive Mitwirkung der B√ľrger nicht m√∂glich ist und diese Mitwirkung der B√ľrger ordnungsrechtlich auch nicht erzwungen werden kann.
Aufbereitung von Bioabfall-Gärresten zur Nutzung als Bodenverbesserer
Christine Knoop, Nils Dietrich, Martina Heinrich, Dr. Julia Kr√ľmmelbein, Univ.-Prof. Dr. phil. Thomas Raab
Die Charakterisierung der festen G√§rr√ľckst√§nde aus der Bioabfallverg√§rung hat gezeigt, dass diese ein √§hnliches N√§hrstoffpotential wie Gr√ľnd√ľnger oder Frischkompost besitzt.
Co-Vergärung von Speiseresten auf kommunalen Kläranlagen: Vergleich von Laborergebnissen und Erfahrungen aus der Praxis
Dr.-Ing. Konrad Koch, Markus Plabst, Andreas Schmidt, Prof. Dr.rer.nat.habil. Brigitte Helmreich, Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes
Durch die Zugabe von ca. 10% Lebensmittelabf√§llen in die Schlammfaulung der Kl√§ranlage Garching/Alz wurde die Methanproduktivit√§t der Anlage verdoppelt. Der Methanmehrertrag √ľbertraf jenen, der anhand der Laborversuche im Batchverfahren erzielt wurde.
Materialentwicklung und verfahrenstechnische Erprobung eines neuartigen energie- und rohstoffeffizienten Entschwefelungssystems f√ľr Biogas auf Basis metallischer Sch√§ume
Marc Lincke, Dr.-Ing. Burkhardt Faßauer, Dr.-Ing. René Poss, Andreas Tillman, Stefan Gläser
Im Rahmen des Projektes konnte die prinzipielle Machbarkeit der einzelnen Verfahrensschritte (der Entschwefelung, der In-Situ Adsorberreaktivierung sowie der thermischen Ex-Situ Adsorberregeneration inkl. Schwefelgewinnung) nachgewiesen werden.
Gewerbliche Sammlung von Bioabf√§llen aus privaten Haushalten ‚Äď Nur Theorie oder auch schon Praxis?
RA Dr. Anno Oexle, Thomas Lammers, Dr.-Ing. Annette Ochs
Seit dem 01.01.2015 gilt die Pflicht, Bioabfälle getrennt zu sammeln. Diese ist in § 11 Abs. 1 Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) festgelegt. Über die Mengenpotenziale, die mit Umsetzung dieser Pflichtvorgabe gehoben werden können, existieren in der Literatur unterschiedliche Abschätzungen. Die aktuellsten Zahlen stammen aus einem Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes.
CO2-Abtrennung aus Biogas mit keramischen Membranen
Dr.-Ing. Burkhardt Faßauer, Dr. Hannes Richter, Björn Schwarz, Dipl.-Chem. Udo Lubenau, Raimund Mothes
Biogas enthält nach der Erzeugung bis zu 55 % CO2. Um Biogas als Kraftstoff zu nutzen oder in das Erdgasnetz einspeisen zu können, muss es zuvor gereinigt werden. Technisch genutzt werden vor allem Adsorptions- und Waschverfahren.
Co-Vergärung auf kommunalen Kläranlagen: Praxiserfahrungen und rechtliche Regelungen
Dr.-Ing. Karl-Georg Schmelz
Die gemeinsame Vergärung von Klärschlamm (Basis-Substrat) und organischen Industrieabfällen, Gewerbeabfällen oder biogenen Abfällen aus der getrennten Sammlung (Co-Substrate) in Faulbehältern kommunaler Kläranlagen wird als Co- Fermentation bzw. Co-Vergärung bezeichnet. Sie wird bereits auf einer Reihe von Kläranlagen in Deutschland und im Ausland praktiziert.
Biogasaufbereitung auf Erdgasqualit√§t aus Reststoff‚ÄźBiogas ‚Äď Status, Perspektiven und praktische Optionen f√ľr die Umstellung/ Erweiterung bestehender Anlagen
Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin, Dipl. Ing. Johan Grope
Folien zum Vortrag
Vergärung von Reststoffen (Bagasse, Vinasse, Filterkuchen) aus der Ethanolerzeugung
Dr. Andrea Sch√ľch, Leandro Janke, Prof. Dr. Michael Nelles
Die Zuckerrohrindustrie ist eine der wichtigsten Branchen in Brasilien. Weltweit hat sich Brasilien mit einem Umsatz von rund 36 Mrd. USD pro Jahr als zweitgr√∂√üter Hersteller positioniert. Etwa 590 Millionen Tonnen Zuckerrohr wurden w√§hrend der Saison 2012/2013 geerntet und daraus 38,2 Millionen Tonnen Zucker und 23,2 Milliarden Liter Bioethanol produziert. Aus der Produktion von Zucker und Ethanol resultieren enorme Mengen organischer Abf√§lle und Reststoffe, wie Bagasse, Zuckerohrstroh, Filterkuchen und Vinasse. Die Nutzung findet bereits in einer Reihe von Zuckerrohr-Bioraffinerien statt, die Teile der Abf√§lle als D√ľnger in der Landwirtschaft verwenden und/oder Bagasse als Brennstoff in KWK-Anlagen.
Verbesserung der Wertschöpfung aus Biomassegärresten
Bernd Simbach, Prof. Dr. Martin Bertau, Ines Aubel
Das Projekt zur Verbesserung der Wertsch√∂pfung aus Biomasseg√§rresten (Bio-Ro) verfolgte das Ziel der effizienteren Fest-Fl√ľssig-Separation von Biomasseg√§rresten durch den Einsatz eines Hochspannungssystems, einer enzymatischen Behandlungsstufe zur Spaltung residualer Cellulose sowie der Erschlie√üung neuer Wertstoffe aus den gewonnenen Stoffstr√∂men der Separation.
Biogas als Multitalent ‚Äď Flexibilisierung und W√§rmenutzungskonzepte
Dr.-Ing. Jan Liebetrau, Marcus Trommler, Prof. Dr. Michael Nelles
Der zeitliche Verlauf und die Planbarkeit der Strombereitstellung in Deutschland unterliegen aufgrund der zunehmenden Anteile an fluktuierenden Quellen wie Wind- und Photovoltaikanlagen grundlegenden Ver√§nderungen. Die auftretenden Schwankungen in der Bereitstellung m√ľssen so ausgeglichen werden, dass der -ebenso nicht konstante- Bedarf der Verbraucher sicher gedeckt werden kann.
Stand der anaeroben Behandlung von Industrieabwasser
Thomas H. Weißer
Dass Bier ein gehaltvoller Energielieferant ist, haben bereits braukundige M√∂nche im Mittelalter erkannt. Denn schlie√ülich musste es w√§hrend der entbehrungsreichen Fastenzeit ja auch als Lebensmittel herhalten. Dass aber das weltweit beliebte Getr√§nk schon im Verlauf des Herstellungsprozesses ‚Äď genauer gesagt bei der Behandlung der Braueiabw√§sser ‚Äď zum Energiespender f√ľr das Unternehmen und die Umwelt werden kann, ist angesichts der Jahrhunderte alten Braugeschichte fast noch ein Novum.
Klimabilanzielle Betrachtungen vor dem Hintergrund sich ändernder Substratzusammensetzungen
Dipl.-Ing. Wilhelm Winkelmann, Dr. rer. nat. Karsten Kanning
Die Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR) sind als landeseigene Anstalt √∂ffentlichen Rechts f√ľr die Abfallentsorgung und Reinigung einer Fl√§che von 890 km2 mit 3,4 Mio. Einwohnern verantwortlich. Im Rahmen der Sammlung (400.000 aufgestellte Abfallbeh√§lter) werden rund 19 Mio. Entleerungen pro Jahr durchgef√ľhrt. Als B√ľrgerservice gibt es in Berlin 15 Recyclingh√∂fe und 6 Schadstoffsammelstellen, auf denen rund 150.000 t Abfall bei rund 2,8 Mio. Kundenbesuchen pro Jahr) angeliefert werden.
Implementierung einer Methode zur Erfassung von kommunalen Gr√ľnschnitten ‚Äď Stille Ressourcen
Dr. Axel Zentner
Die Diskussion um die Verknappung fossiler Rohstoffe f√ľhrte Ende der neunziger Jahre zur Initiierung der Energiewende in der Bundesrepublik Deutschland. In hohem Ma√üe erfolgte seitdem und flankiert durch das Inkrafttreten des Erneuerbare Energien- Gesetz (EEG) die F√∂rderung der Produktion von Strom durch Windkraft, Solarenergie und Biomasse. Der Anstieg des Anteils erneuerbarer Energien am Prim√§renergieverbrauch stieg so bis zum Jahr 2013 auf 10,4 %. Energien aus Biomassen, welche √ľberwiegend auf land- und forstwirtschaftlichen Fl√§chen generiert werden, haben hierbei einen Anteil von ca. 70 %.
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