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Biogasanlagen – die neue Art Landwirtschaft

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In der Schweiz wird bereits auf 2 Kläranlagen Co-Vergärung mit Speiseresten und Fetten betrieben. Schleswig-Holstein hat den Weg für die Mitvergärung von Küchen- und Speiseabfälle in Faulbehältern frei gemacht. Die DWA beschäftigt sich mit den Wirkungen und Folgen des Anbaus und der Nutzung nach wachsender Rohstoffe auf Böden und Grundwasser. Die DWA sucht ebenso Mitarbeiter für den Fachausschuss „Biogas“. Durch diese Vernetzung mit der Abwasserwelt und den Gemeinsamkeiten mit der anaeroben Faulung auf der Kläranlage ist es erforderlich, sich mit dem Thema der landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu beschäftigen.
Immer mehr Bauern betreiben, anstatt der klassischen Vermarktung von Feldfrüchten, so genannte Biogasanlagen. Diese Anlagen bestehen aus Fermentern, in denen durch anaerobe Vergärung von landwirtschaftlichen Produkten Biogas mit einem Methangehalt zwischen ca. 50 bis 75% gewonnen wird. In einem Blockheizkraftwerk wird daraus elektrische Energie gewonnen.
In Forchheim, wenige Kilometer vom Kaiserstuhl entfernt steht die derzeit größte Anlage Baden-Württembergs. Sie hat eine Leistung von 1800 kW und ist damit auch die größte Anlage für nach wachsende Rohstoffe in Deutschland.

Bild: Biogasanlage in Forchheim

Bild FW-Gas-Forchheim-F.JPG

Sie wird mit so genannten nach wachsenden Rohstoffen (NaWaRo) betrieben und arbeitet CO2 neutral. Das bedeutet, dass bei der Verbrennung des entstandenen Gases nur die Menge an CO2 frei wird, welches schon vorher in den Pflanzen gebunden war. Aufgrund dieser Tatsache erhält sie einen Bonus von 6 Cent/kWh zusätzlich zur Vergütung nach dem Energieeinspeisegesetz.
Die Anlage in Forchheim besteht aus zwei identischen Einheiten. Die Zugabe, bei den Betreibern Fütterung genannt, wird über Schneckenförderer mit integrierten Waagen vorgenommen, so dass die Zugabemengen sowie das Produkt genau bekannt sind. Insgesamt werden pro Tag ca. 40 t Mais, 10 t Rindermist und 10 t schnell wachsende Hülsenfrüchte (Grünschnitt) zugegeben.

Bild: Aufgabeschacht der „Fütterung“

Bild FW-Gas-Forchheim-G.JPG

Als sehr effizient hat sich dabei die Zugabe von Mais herausgestellt, da Mais einen sehr hohen Energieertrag pro Fläche hat. Die Zugabe von 1 t Mais ergibt ca. 1.000 kWh an elektrischer Energie. Die Vergärung findet im thermophilen Bereich bei ca. 53°C statt. Innen liegende Wärmetauscher, die mit Abwärme aus den Blockheizkraftwerken betrieben werden, erwärmen die Gärmasse. Die Umwälzung der Gärbehälter findet zeitabhängig mit Rührwerken statt. Das entstehende Gas hat einen Methangehalt von ca. 53%. Die Fermenter sind jeweils 2-stufig ausgelegt. Die Aufenthaltszeit der ersten Stufe beträgt ca. 90 Tage, die der zweiten Stufe ca. 45 Tage. Nach der Vergärung wird der ausgefaulte Überlauf aus den Fermentern bis zur Ausbringung in Stapelbehältern gelagert. Der Inhalt der Stapelbehälter wird komplett zurück auf die Felder gebracht, um eine Nachdüngung der Anbaufläche von Mais und Hülsenfrüchten auf ein Minimum zu reduzieren. Der Humusverlust wird durch die Stilllegung der landwirtschaftlichen Flächen alle 3 bis 5 Jahre kompensiert.
Die Gasspeicher aus Gummimembranen sind direkt über den Fermentern angebracht und werden mit einem maximalen Druck von ca. 2 mbar betrieben.
Bevor das Gas zu den Blockheizkraftwerken geleitet wird muss es entschwefelt werden. Dies geschieht durch die Abkühlung des Biogases von ca. 60°C auf ca. 12°C. Dadurch kondensieren die Schwefelrückstände weitgehend und werden in die Stapelbehälter gepumpt.

Bild: Blockheizkraftwerk:

Bild FW-Gas-Forchheim-H.JPG

Die Blockheizkraftwerke kommen derzeit auf einen Wirkungsgrad von knapp 44%. Durch die Nachschaltung einer ORC Anlage (Organic-Rankine-Cycle) können nochmals ca. 15% gewonnen werden. Für Forchheim ist eine ORC Anlage mit ca. 300 kW Leistung geplant, die im Herbst in Betrieb gehen soll. Dabei soll das ca. 600 °C heiße Abgas nochmals zum Betrieb einer Turbine genutzt werden. Als Arbeitsmittel wird nicht wie üblich Wasserdampf, sondern ein organischer Stoff eingesetzt. Die Anlage in Forchheim ist am Tag der offenen Tür am 2. September 2007 für die Öffentlichkeit geöffnet.

Wenn Sie Fragen oder Anregungen zu diesem Artikel haben, dann freuen wir uns auf Ihre E-Mail an Fachwissen@Klaerwerk.info

Autor: CS

Web-Links:

[1] www.biogas.org (Seite des deutschen Biogas-Fachverbandes
[2] www.biogas-zentrum.de (Internationales Biogas und Bioenergie Kompetenzzentrum)
[3] www.biogas.ch (Seite des schweizerischen Biogas-Fachverbands)

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Was macht das Salz mit Rotweinflecken?

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Bild Nuet-Wissen-Rotwein-F.JPGEntfernt Salz wirklich die Rotweinflecken aus der Tischdecke? Nicht vollständig! Der „flecklösende“ Effekt des Salzes beruht nämlich darauf, dass es den hauptsächlich aus Wasser bestehenden Wein aufnimmt- die Farbmoleküle werden aber nicht zerstört. Wichtig zu wissen ist auch, dass das Kochsalz nur bei frischen Flecken wirkt. Weil das Salz aus polaren Ionen zusammengesetzt ist, bindet es das Wasser besser als fettliebender unpolarer Textilstoff. Um den ganzen Wein aus dem Stoff zu ziehen, benötigt man aber sehr viel Kochsalz – deswegen schüttet man am besten gleich die ganze Packung auf den Fleck. Und selbst dann lässt sich nicht verhindern, dass ein Teil vom Wein einsickert und gelbe oder graue Schlieren zurücklässt. Und die bekommt man nur mit einem Bleichmittel weg.

Die Weltmeere als Deponie für CO2-Gas!

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Bild Nuet-Wissen-Meer-F.jpg

Um CO2-Emissionen unschädlich zu machen, will der US-Unternehmer Ozeanwüsten begrünen und von Meerestieren abernten lassen. Der Plan zum Klimaschutz stößt bei Wissenschaftlern allerdings noch auf Skepsis.

Was das Meer einmal verschlungen hat, gibt es so schnell nicht wieder her. Die Ozeane nehmen gut die Hälfte des vom Menschen produzierten Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) auf und speichern es mancherorts über Hunderte von Jahren. Ein Puffer, ohne den der Klimawandel noch schneller voranschreiten würde.

Dabei könnten die Weltmeere viel mehr CO2 schlucken – wenn sie mehr Phytoplankton enthalten würden. Diese winzigen Pflanzen wachsen, indem sie CO2 aufnehmen und per Fotosynthese in Biomasse umwandeln. Doch in weiten Teilen der subtropischen Meere sind die oberen Wasserschichten zu nährstoffarm für Phytoplankton. Philip Kithil, CEO des kleinen Unternehmens Atmocean im US-Bundesstaat New Mexico, will hier abhelfen: Durch Wellenenergie angetriebene Pumpen sollen nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche befördern und so die blauen Wüsten begrünen. Um ein Drittel der jährlich vom Menschen produzierten CO2-Emissionen zu binden, müssten laut Kithil 134 Millionen Quadratkilometer Ozean mit seinen Pumpen bestückt werden.

Würde das neue Phytoplankton von Tieren gefressen, die das CO2 wieder ausatmen, wäre dem Klimaschutz nicht gedient. An dieser Stelle bringt Kithil seinen Joker ins Spiel: Salpen. Diese tönnchenförmigen Meerestiere treiben wie kleine Staubsauger dahin. Was sich in ihren Filtern verfängt, wird verdaut und als Kotballen ausgeschieden, die so schwer sind, dass sie schleunigst in die Tiefe sinken – und mit ihnen der Kohlenstoff. „Salpen sind allerdings an geringe Futtermengen angepasst“, sagt Ulrich Bathmann, Leiter der Sektion Biologische Ozeanographie am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Zu viel Plankton würde ihre Filter verstopfen. Außerdem sei es ungewiss, ob sich Salpen in den begrünten Arealen einfinden würden.

Lungenwachstum bei Kindern beeinträchtigt

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Bild Nuet-Wissen-Lungenwachstum-J.JPG Wissenschaftler der University of Southern California haben in Tests nachgewiesen, dass die Lungen von Kindern, die zu nah an einer stark befahrenen Straße leben, in ihrer Entwicklung geschädigt werden. Die Tests haben gezeigt, dass es im Umkreis von 500 m zu Schnellstraßen oder Autobahn zu einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion kommen kann. Man geht davon aus, dass die Luftverschmutzung die Lunge von sonst gesunden Kindern daran hindern könnte sich vollständig zu entwickeln. Dabei sei es gleichgültig, ob die Kinder nahe einer Stadt oder auf dem Land nahe einer Hauptverkehrsstraße lebten.

Mehr unter www.usc.edu

Keine Macht den Keimen

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Unter den Amerikanern wächst die Furcht, sich in U-Bahn, Flugzeug oder Supermarkt mit den Bakterien anderer Menschen anzustecken. Ein gigantischer Markt für Desinfektionsmittel.

 „Germ Freaks“ wird die wachsende Gruppe mit panischer Angst vor Viren und Bakterien genannt. Mit der Furcht lassen sich glänzende Geschäfte machen. Produkte wie ein spezielles Gel zum Desinfizieren der Hände haben sich zu Megasellern entwickelt. Was Europäer höchstens von Ärzten oder aus dem Krankenhaus kennen, findet sich in Amerika in vielen Handtaschen, an Rucksäcken oder am Schlüsselbund: Laut Werbeslogan genügt schon eine kleine Menge der Paste, um 99,9 Prozent aller Bakterien abzutöten.

Kaum ein Restaurant oder Hotel, das seine Toilettentüren nicht mit einem kleinen, weißen Kasten aus Plastik ausrüstet. Das Gerät verteilt automatisch einen feinen, keimtötenden Nebel und tötet so gefährliche Bakterien.

Im Internet und in den Regalen von Drogerien und Apotheken finden sich für rund 100 $ Luftreiniger, die man wie eine Kette um den Hals tragen kann, um sich zum Beispiel im Flugzeug nicht bei kränkelnden Mitreisenden anzustecken. Für 42 $ gibt es die Sechserpackung „Airborne“: ein Pulver in den Geschmacksrichtungen Orange, Zitrone oder Pampelmuse, das, vor dem Start mit Wasser gemischt und getrunken, fiese Erkältungsbazillen abhalten soll.

Für Menschen, die Angst haben, sich in der U-Bahn anzustecken, gibt es spezielle Hebehaken. Statt sich an der Stange selbst festhalten zu müssen, kann man seinen eigenen Haken mitbringen und vermeidet so den Kontakt mit den Keimen und Bakterien der anderen Benutzer.

Auf Germ Freaks als Kunden setzen auch die Erfinder eines Reinigungsgeräts, das Zahnbürsten mit ultraviolettem Licht entkeimen soll, und der Hersteller eines gepolsterten Kunststoffeinsatzes, der verhindert, das Kleinkinder im Supermarkt mit den verdreckten Griffen von Einkaufswagen in Berührung kommen.

Barry Glassner, Professor für Soziologie an der Universität Südkalifornien, steht derlei Produkten wie sein Kollege Gerba höchst kritisch gegenüber. „Wir leben in so ziemlich der sichersten Zeit in der Geschichte des Menschen“, sagt Glassner. „Doch die Verkäufer machen sich einfach die Angst in der amerikanischen Gesellschaft zunutze.“

Gechlortes Wasser ist ungesund!

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Bild Nuet-Wissen-Chlor-J.JPG Das IMIM, ein Institut in Barcelona, kommt zu dem Ergebnis, dass das Trinken von gechlortem Wasser oder das Baden darin zu einem erhöhten Risiko, an Blasenkrebs zu erkranken  führt. Das Trinken erhöht das Risiko um 35 Prozent, beim Schwimmen im Pool steigt das Risiko auf 57 Prozent.
Wenn das entstehende Nebenprodukt THM über die Lunge oder die Haut aufgenommen wird, hat es eine stärkere krebserregende Wirkung als beim Trinken, da die Lunge es nicht entgiften kann.
Wenn die Ergebnisse von anderen Studien bestätigt würden, müsste im Sinne der Gesundheitsfürsorge verhindert werden, dass Menschen diesen Verunreinigungen ausgesetzt werden, so die Ansicht der Wissenschaftler.

Weitere Informationen unter www.imim.es

Strom aus Biomasse

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Bild Nuet-Wissen-Biomasse-F.JPG Das Forschungszentrum Karlsruhe hat ein Verfahren entwickelt, das Biomasse in Wasserstoff und Methan umgewandelt. Da das Verfahren sogar für verunreinigte organische Rückstände geeignet ist, könnten Firmen mit Anfall von nasser Rest-Biomasse Entsorgungskosten sparen und Einnahmen durch Stromerzeugung generieren.
Gegenwärtig wird das Verfahren in einer Pilotanlage getestet.

Wer weitere Infos wünscht, kann sich an das Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Stabs- Abteilung Marketing, und Patente und Lizenzen in D- 76344 Eggenstein-Leopoldshafen wenden oder unter www.fzk.de oder info@map.fzk.de

Biokraftstoffe versus Grundwasser

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Bild Nuet-Wissen-Biokraftstoffe-F.JPG In seinem Vortrag anlässlich der Essener Tagung machte Prof. Heinz -Jürgen Brauch vom DVGW- Forschungszentrum Karlsruhe auf eine entstehende Problematik aufmerksam. Die verstärkte Beimischung von Biokraftstoffen zur CO2 -Reduktion kann zu einer wasserwirtschaftlichen Problematik führen. Um das EU-Ziel von 5,75 Prozent Bio Kraftstoffanteil zu erreichen, wird zwangsläufig zu erhöhtem Flächenbedarf führen. Dies mit Sicherheit auf Kosten von Flächen Stilllegungen oder Extensivierungsmaßnahmen. Dazu wird ein erhöhter Betriebsmitteleinsatz, sprich höhere Nährstoffeinträge und Einträge von Pflanzenschutzmittel in das Grundwasser erwartet. Da bereits heute mehr als die Hälfte der bewerteten Grundwasserkörper in Deutschland den in der Wasser -Rahmen -Richtlinie geforderten guten ökologischen Zustand nicht erreichen, wird das auch Auswirkungen auf die Wasseraufbereitung in den Wasserwerken haben.