Eingeschränkte Infrastruktur
An dezentralen Standorten fehlen häufig Kanalisation, zuverlässige Energieversorgung und geregelte Entsorgungswege für biogene Reststoffe.
Mobile und modulare Bioenergietechnik
Mobile Biogasanlage für dezentrale Standorte
Die modular aufgebaute Anlage verwertet Fäkalschlämme, biogene Haushaltsabfälle und vergleichbare Reststoffe auch an Standorten mit eingeschränkter oder fehlender kommunaler Infrastruktur. Transportable Prozessmodule, mehrstufige Fermentation sowie eine schwerkraft- und gasdruckgestützte Medienführung reduzieren den mechanischen Energiebedarf und schaffen die Voraussetzungen für einen weitgehend energieautarken Betrieb.
Ausgangsproblem
Biogene Reststoffe sicher verwerten – auch ohne ausgebaute Infrastruktur
Hoher Eigenenergiebedarf
Konventionelle Pumpen, Rührwerke und Gasverdichter erschweren bei kleinen Anlagen einen energieautarken und wirtschaftlichen Betrieb.
Hygiene und Emissionen
Fäkalschlämme sowie Küchen- und Speisereste benötigen eine geschlossene, hygienisierende Behandlung, um Gerüche, Klimagase und Gewässerbelastungen zu vermeiden.
Wechselnde Mengen und Standorte
Unterschiedliche Stoffmengen und Einsatzorte erfordern vorgefertigte, transportfähige und modular erweiterbare Anlagenkomponenten.
Funktionsprinzip
Mehrstufige Fermentation mit schwerkraft- und gasdruckgestützter Medienführung
Biosuspension herstellen
Die biogenen Einsatzstoffe werden im Vorbehälter fluidisiert, zerkleinert und mit Prozessflüssigkeit homogen zu einer Biosuspension für die Nassfermentation vermischt.
Mesophile Hauptfermentation
Die erste anaerobe Stufe wird als kulturerhaltender Durchlauf-Fermenter im mesophilen Milieu betrieben und stabilisiert die Methanbildung bei wechselnden Einsatzstoffqualitäten.
Thermophile Nachfermentation
Mindestens zwei nachgeschaltete Behälter werden batchweise im thermophilen Milieu betrieben. Dadurch werden Mindestbehandlungszeiten und eine Vollstrom-Hygienisierung unterstützt.
Schwerkraftgestützter Substrattransport
Höhenversetzt angeordnete Prozessbehälter und gesteuerte Ventile ermöglichen die Umlagerung der flüssigen Fermentationssubstrate weitgehend ohne zusätzliche Pumpen.
Biogas als Umwälzmedium
Biogas aus vorgeschalteten Behältern wird bodennah in die nachfolgenden Stufen geführt. Der Eigendruck unterstützt die Substratumwälzung und den Gastransport ohne dauerhaft arbeitende Rührwerke oder Verdichter.
Gas- und Düngemittelnutzung
Im Gärresttank erfolgt eine biologische Vorentschwefelung. Das Biogas kann im Blockheizkraftwerk oder Gaskessel genutzt werden; durch Phasentrennung entstehen flüssige und feste organische NPKS-Düngemittel.
Konstruktive Merkmale und Nutzen
Transportable Prozessmodule mit geringem mechanischem Aufwand
Containerisierte Prozessmodule
Die transportablen Komponenten überschreiten die maximalen Abmessungen standardisierter Transportcontainer nicht und können weitgehend werkseitig ausgestattet werden.
Höhenversetzte Behälteranordnung
Die Behälter aufeinanderfolgender Behandlungsstufen werden auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet, damit der hydrostatische Druck für den Medientransport genutzt werden kann.
Druckfeste Gasräume
Gasdichte Prozessbehälter mit abgestuften zulässigen Überdrücken ermöglichen die Weiterleitung des Biogases durch mehrere Prozessstufen und seine Nutzung zur Umwälzung.
Wasserdichte Standortfläche
Eine befahrbare, abflusslose und wasserundurchlässige Fläche mit umlaufender Aufkantung bildet einen Auffangraum und unterstützt den vorbeugenden Gewässerschutz.
Geringer mechanischer Aufwand
Schwerkraft, hydrostatischer Druck und der Eigendruck des Biogases ersetzen einen erheblichen Teil der sonst erforderlichen Pump-, Rühr- und Verdichterarbeit.
Flexible und energieautarke Nutzung
Die Kombination aus hohem Biogasertrag und reduziertem Eigenenergiebedarf unterstützt einen weitgehend energieautarken Betrieb an zeitweiligen oder dauerhaften dezentralen Standorten.
Beispielhafte Auslegungsdaten
Drei beispielhafte Anlagenvarianten
Fäkalschlämme
4,0 m³ Einsatzstoff pro Tag · 39,5 m³ Methan pro Tag · 10 kWel BHKW · 3,9 m³ Flüssigdünger pro Tag
Küchen- und Speisereste
2,6 t Einsatzstoff pro Tag · 376 m³ Methan pro Tag · 0,7 t Festdünger und 1,25 m³ Flüssigdünger pro Tag
Küchen- und Speisereste (erweiterte Anlagenvariante)
5,2 t Einsatzstoff pro Tag · 823 m³ Methan pro Tag · 1,1 t Festdünger und 3,5 m³ Flüssigdünger pro Tag
Die genannten Werte sind keine allgemeingültigen Leistungszusagen; die tatsächliche Auslegung hängt insbesondere von Stoffmenge, Zusammensetzung, Trockensubstanzgehalt und Standortbedingungen ab.
Technischer Hintergrund
Die dargestellte technische Lösung orientiert sich an der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 2022/096048 A1. Behältergrößen, Druckstufen, Werkstoffe, Sicherheits- und Genehmigungsanforderungen sowie die Auslegung für die jeweiligen Einsatzstoffe müssen projekt- und standortbezogen geprüft werden.
Technische Projektprüfung