Hallo!
Ich befasse mich bei meiner Diplomarbeit mit dem Thema Biogas, und zwar mit der Vorplanung für eine bald zu bauende Biogasanlage.
Zum Glück bin ich auf diese Seite gestoßen , da, wie ich festgestellt habe, die pure Theorie aus Büchern nicht ausrecht.
Für die Vorauslegung von Fermenter, Nachgärer, ... habe ich mich mit meinen Berechnungen an dem Buch "Biogas Praxis" orientiert. Beispiele in der Praxis zeigen aber, das die theoretisch errechneten Werte nicht mit den tatsächlichen übereinstimmen.
Gibt es spezielle Programme, die vielleicht sogar kostenlos genutzt werden können, um solche Berechnungen durchzufürhen? Ich habe gehört das Anlagenhersteller solche Programme anbieten, leider für viel Geld. Gibt es eine andere Möglichkeit solche Berechnungen durchzuführen wo gleichzeitig Erfahrungswerte mit einfließen?
Gruß, Jana.
Es gibt einige XLS-Vorlagen im Netz (guck mal in der Linkliste bei Organisationen, da gibt es beispielsweise einen Hinweis). Andere bieten Kalkulationstabellen gegen Gebühr an.
Ich selber habe auch schon überlegt, kleine Planungsrechnungen für spezielle Probleme in ähnlicher Form wie den GasTheo ( http://www.schlattmann.de/biogas/biogas3-001.php ) online zur Verfügung zu stellen, aber dafür geht einiges an Zeit drauf.
Je nachdem was bei einer Planung für Annahmen getroffen werden, kann das Ergebnis auch entsprechend anders ausfallen. Die Kunst ist es nun realistische Annahmen zu machen, so dass die Kalkulation aufgeht und schlüssig erscheint. Und da es in der Praxis immer schlechter läuft als auf dem Papier, sollte man eher pessimistisch als zu optimistisch rechnen.
Wie sieht denn Deine bisherige Abschätzung aus? Oder was sollen für Substrate in welchen Mengen zum Einsatz kommen?
MfG, Markus Schlattmann
---
...never touch a running system...
Hallo Markus!
Vielen Dank für die schnelle Antwort!
Eine Excel-Vorlage konne ich leider nicht finden.
Es soll eine Anlage für ca. 3912 t/a Schweinegülle, 800 t/a gemahlene Roggenkörner und 3000 t/a Maissilage gebaut werden. Verweilzeit ca. 75 (?) Tage. Nach meinen Berechnungen nach dem Buch Biogas-Praxis komme ich auf eine Fermentergröße von 1585 m³, eine Nachgärergröße von 3762 m³ und 303 kW. Für die Praxis sind diese Werte zu groß. In meinen Berechnungen wird nirgends der Abbaugrad berücksichtigt, und auch die Frage wie viel Biogas im Fermenter erzeugt, und wieviel im Nachgärer erzeugt wird ist nicht klar.
Ja, die Kunst der realistischen Annahmen ... Aber schön das Biogas was mit Kunst zu tun hat
Gruß, Jana.
Wenn ich mit den Angaben drüberrechne komme ich auf knapp 1,1 Mio m³ Biogas im Jahr, wofür bei einem Methangehalt von durchschnittlich 53% ein Zündstrahl-BHKW um 300kW inklusive Sicherheitszuschlag realistisch erscheint.
Wird der zu befütternde Fermenter mit täglich 4,9 t kg oTS beschickt ergibt sich bei einem Rührkesselfermenter bei einer Raumbelastung von 3-4 kg oTS / (m³ * d) ein entsprechend großes notwendiges Netto-Volumen.
Soll der Anfallende Gärrest ein halbes Jahr gelagert werden können braucht man noch einen Lagerbehälter (Ich nehme an Du meintest diesen mit Nachgärer) mit knapp 3500 m³ Netto.
Somit scheint Deine Rechnung soweit plausibel.
Die lange Verweilzeit ergibt sich durch die angestrebte (bzw. bei dem Substratmix machbare) Raumbelastung im Rührkesselfermenter.
Je größer die Anlagen werden und außerdem mit NawaRo gefüttert werden, umso weiter steigt auch das notwendige Fermentervolumen. Da stellt sich schon die Frage ab wann man am geschicktesten Fermenter aufsplittet (was wiederum mit zusätzlichen Kosten verbunden wäre). Ich glaube das mache ich als erste Umfrage in der Umfrage-Rubrik.
Um das entstehende Problem der Größe und Kosten zu reduzieren, kommen für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen (insbesondere Monovergärung) wieder vermehrt Konzepte mit Pfropfstromfermenter zum Einsatz. Diese können deutlich höher belastet werden, sind dementsprechend kleiner und haben eine kürzere Verweilzeit.
MfG, Markus Schlattmann
---
...never touch a running system...
Zu der Sache mit dem Abbau von organischer TS:
Stimmen die werten Leser mit der Annahme überein, dass das entstehende Biogas (die Masse) vollständig aus der Substratmasse kommt? D.h. die Substratmasse würde um die Gasmasse reduziert werden.
Ja, ich rechne so den zu erwartenden Gärrest aus, d.h. über erwartetes Biogasvolumen, CH4 u. CO2-Anteilen und den Molgewichten die Masse, die das System verlässt. Vereinfacht unter der Vorraussetzung, dass das Biogas trocken ist, Kondensatwasser ebenfalls zum Gärrest gehört und Spurengase bei dieser Massenbetrachtung keine Rolle spielen.
MfG, Markus Schlattmann
---
...never touch a running system...
Ok, so habe ich das auch gemacht, allerdings mit der Dichte von CH4 und CO2, nicht mit der Molmasse. Das Molzeugs hatte ich schon in der Schule nicht wirklich kapiert
Lassen sich noch irgendwelche Aussagen darüber treffen, aus welchen Bestandteilen des Substrates das Biogas entsteht? Will sagen, aus der oTS oder Wasser. Ich habe eine Literaturangabe gefunden, die man so interpretieren kann, dass ungefähr ein drittel Wasser und zwei Drittel oTS umgesetzt werden.
, da, wie ich festgestellt habe, die pure Theorie aus Büchern nicht ausrecht.
