Gärtrommel zur Erzeugung von Biogas

Eine gute Durchmischung der Biomasse ist Voraussetzung für einen hohen Biogasertrag. Mit einem Labormodell optimieren die studentischen Mitarbeiter Gerrit Priester und Helmut Röhner.

Bei der Entwicklung einer Gärtrommel kooperieren sie mit der Kompostierungsanlage Brunnenhof und dem Ingenieurbüro Dr. Geipert (beide aus Biebesheim) zusammen. Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit 268.000 Euro. Projektleiter an der THM sind die Gießener Professoren Dr. Ulf Theilen und Dr. Harald Weigand vom Kompetenzzentrum für Energie- und Umweltsystemtechnik.

Bei der Vergärung von Biomasse entsteht mit Hilfe von Bakterien Biogas, das als Energieträger verwendet werden kann. Biomasse aus Abfällen gilt als wichtiger Beitrag zu einer nachhaltigen Energieversorgung, da sie nicht als Konkurrenzprodukt zu Nahrungs- und Futtermitteln erzeugt werden muss.

Zur Vergärung werden heute Fermenter in Garagen- oder Siloform, die mit strukturreichem stapelbarem Substrat befüllt werden, und verschiedene Reaktoren mit Rührwerken eingesetzt, die strukturarmes Material benötigen. Garagenfermenter haben einen relativ geringen Ertrag, da die Biomasse nicht durchmischt wird.

Fermenter mit Rührwerken sind technisch aufwändig und haben einen hohen Verschleiß. Vergärungsanlagen, die sowohl strukturreichen Ernteabfall und Mist als auch Schlämme, Flüssigkeiten und pastöse Speisereste verarbeiten können, gibt es auf dem Markt nicht. 

Die neu zu entwickelnde Gärtrommel mit einer Länge von bis zu 30 und einem Durchmesser von bis zu 6 Metern soll für alle Bioabfälle und organische Reststoffe geeignet sein. Sie besteht aus einem Hohlzylinder, der an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten abgeschlossen ist. Der Fermenter ist drehbar gelagert.

„Die Drehbewegung des großvolumigen Reaktorbehälters in Verbindung mit Mischwerkzeugen an der Trommelwand führt zu einer optimalen Materialdurchmischung und damit zu einem hohen Gasertrag.

Die Trommelform und der Verzicht auf ein innenliegendes Rührwerk erlauben eine energieeffiziente Durchmischung bei sehr geringem Materialverschleiß“, erläutert Theilen. Die entwässerten Gärrückstände sollen zu Kompost weiterverarbeitet werden. Basis des neuen Trommelfermenters ist eine Rottetrommel, die sich in Biebesheim seit 15 Jahren für die Kompostierung bewährt hat. 

Die Partner sehen für ihre Neuentwicklung ein großes Marktpotential. Laut einer Studie des Wiesbadener Umweltministeriums fallen in Hessen aktuell eine halbe Million Tonnen Bioabfälle an. Davon werden nur 15 Prozent in Vergärungsanlagen genutzt. 

Das Forschungsvorhaben hat ein Gesamtvolumen von 377.000 Euro. Es wird im Rahmen der Förderlinie 3 der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (Loewe) unterstützt. Damit bezuschusst die Landesregierung Projekte, bei denen Hochschulen mit kleinen und mittleren hessischen Unternehmen zusammenarbeiten.

http://www.thm.de/site/kompetenzzentren/zeuus.html

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