Edition 03/2017

Bis 2020 will Dänemark seinen Bruttoenergieverbrauch – trotz angestrebten Wirtschaftswachstums – um 12 Prozent gegenüber 2006 senken. Ein weiteres Ziel: Bis 2050 den eigenen Strom- und Wärmebedarf komplett aus erneuerbaren Energien decken, um sich damit von fossilen Brennstoffen dauerhaft unabhängig zu machen. Das Königreich steht mit mehr als 80 Biogasanlagen ganz vorne im Europa-Ranking. In Dänemark stillt vor allem Rinder- und Schweinegülle den Hunger der Bakterien in den Fermentern. In einer erst kürzlich erweiterten Anlage in Herning vergären sie zudem nach der Pasteurisierung auch Schlachtabfälle und aus Norwegen per Schiff angelandete Fischabfälle. 650 Tonnen Gülle fließen zudem täglich in die insgesamt vier Fermentertürme der Herning Bioenergi A/S, die mit ihren Volumen von zweimal 3.500 und zweimal 8.000 m³ daraus Biogas erzeugen. Das Gas besteht im Durchschnitt zu knapp 70 Prozent aus Methan, der Rest ist überwiegend Kohlendioxyd. Anders als in vielen deutschen Biogasanlagen gibt es in Herning keine Verstromung durch Blockheizkraftwerke. Das Biogas wird auch nicht gesondert aufbereitet, um es ins Erdgasnetz einzuspeisen. Herning Bioenergi hat vielmehr zwei große Direktabnehmer – und die gehören zu Arla Foods, einem globalen Molkereiunternehmen im Genossenschaftsbesitz von mehr als 13.500 Milchbauern aus Schweden, Dänemark, Deutschland, Großbritannien, Belgien, Luxemburg und den Niederlanden.Die Biogasanlage in Herning ist über eine 21 Kilometer lange Gasleitung mit dem ersten Betrieb in Naviro verbunden. Von dort aus gibt es eine weitere sechs Kilometer lange Leitung zum Arla-Produktionsstandort in Videbæk. Erst an diesen beiden Produktionsstandorten verbrennen insgesamt drei Blockheizkraftwerke (BHKW) das Biogas. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird vor Ort genauso für die Grundlastversorgung verwendet wie die Wärme. Auch wenn alle drei BHKWs mit ihrer Kraft-Wärme-Kopplung eine Leistung von circa drei Megawatt erreichen: Der Bedarf der beiden milchverarbeitenden Betriebe ist um ein Vielfaches höher. „Weil die Grundlast so hoch ist und wir daran nur einen kleinen Anteil haben, können wir sicher sein, dass das Biogas auch wirklich gebraucht wird“, erklärt Olav Hald, Betriebsleiter der Biogasanlagen in Herning. Diese Abnahmesicherheit schafft die Basis für einen kontinuierlichen Betrieb mit optimalen biologischen Prozessen. „Das erzeugte Biogas wird vorrangig verbraucht, und fossile Brennstoffe, wie Erdgas, lassen sich dann produktionsabhängig beziehen“, sagt Edvin Andersen, Technischer Leiter der Firma Bigadan & Herning Bioenergi.

Gefördert wird das Biogas von Herning aus mit Gebläsen von AERZEN. Dafür fördern drei Delta Blower vom Typ GM35 S (Maximaldaten je 1.900 m³/h bei 1.000 mbar mit 90 kW Antrieb), für die aktuelle Anwendung erfolgt die Förderung mit einer mittleren Druckdifferenz. „Mit dem verbauten Rohrleitungsquerschnitt kann die Biogasförderung in Zukunft bei Bedarf noch erhöht werden. Das würde dann eine Druckerhöhung auf bis zu 1.000 mbar bedeuten“, erklärt Jörg Brockmann, Projektleiter Bigadan Deutschland. Bis zu diesem Druck sind die AERZEN Delta Blower ausgelegt. „Wir müssen in Herning einen höheren Druck halten, damit am Ende der Leitung das Biogas mit dem geforderten Mindestüberdruck die Gasspeicher der BHKWs erreicht. Ist der zu niedrig, schalten die BHKWs aus.“ Aufgeteilt sind die insgesamt zwölf Aggregate von AERZEN in vier Dreiergruppen. Das erste Trio fördert das in Herning erzeugte Biogas aus einem Zwischenspeicher heraus in die Leitung. An der ersten Station übernimmt die zweite Dreiergruppe die Versorgung des BHKWs und eine dritte Stufe wirkt als Druckerhöhungsstation für den Weitertransport des verbleibenden Gases nach Arinco zur Endstation. Auch hier sind drei Delta Blower von AERZEN in einem Maschinengebäude eingebaut und sorgen für den passenden Druck für die zwei BHKWs.Aufgrund der optimalen Ersatzteilvorhaltung setzen Herning Bioenergi und Anlagenbauer Bigadan, trotz unterschiedlicher Gasvolumenströme und Differenzdrücke, für alle drei Standorte die Delta Blower GM35 S ein. Die Aggregate sind nach dem jeweiligen Leistungsbedarf durch passend ausgelegte Motoren und entsprechendes Zubehör angepasst; die Basiskonfiguration ist identisch. Auf diese Weise müssen für das lokale dänische Biogasnetz keine kompletten Austauschaggregate vorgehalten werden, sondern nur wenige Ersatzstufen. „Die lassen sich mit allen Motoren kombinieren. Wir stellen so die maximale Verfügbarkeit sicher, ohne zu viel Kapital in Standby-Maschinen zu binden“, erklärt Wolfgang Ohlau, Vertriebsingenieur von AERZEN Deutschland.Die Ansprüche an die Verfügbarkeit sind hoch. Die Biogasanlage produziert prozessbedingt rund um die Uhr, und die Zwischenspeicher verfügen nur über ein begrenztes Volumen. Abgesehen davon, dass sich die biologischen Prozesse nur schlecht bis gar nicht stoppen lassen, würde der Ausfall der Gasförderung in den Betrieben von Arla Ertragsverluste für das Biogasunternehmen bedeuten. Und auf diesen Ertrag ist Herning Bioenergi angewiesen, weil es in Dänemark beispielsweise kein EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) gibt „und wir als Anlagenbetreiber deshalb alles dafür tun müssen, wirtschaftlich zu handeln“, betont Edvin Andersen. Die hohe Verfügbarkeit mit einer langen Lebensdauer stellt AERZEN wiederum sicher, indem die Delta Blower nebst der geforderten ATEX-Zulassung entsprechend auf die Förderung von Biogas angepasst sind. „Das Gebläse der Biogasausführung besteht aus einem Gehäuse mit einem speziellen Sphäroguss, einer ChemCoat Förderraum-Beschichtung sowie eigens beschichteten Rotoren“, erklärt Wolfgang Ohlau. In Herning wird das Biogas vor dem Transport gekühlt und dabei entwässert. Restfeuchte und Rest-Schwefelwasserstoff sind allerdings in kleinen Mengen noch im Biogas vorhanden. Bei langwierigen Stillständen kondensiert Restfeuchte, die ohne eine Spezialbeschichtung aufgrund von Feuchte- bzw. Rostbrücken dauerhafte Schäden bei dem Gebläse hinterlassen würde. „Feuchtigkeit und Schwefelwasserstoff als Säurebildner sind in Anwendungen dieser Art immer ein schwieriges Thema, aber mit der AERZEN Lösung kein Problem“, fasst Wolfgang Ohlau zusammen.Details wie diese gehören zu den Argumenten, warum in Dänemark Gebläsetechnik von AERZEN im Einsatz ist. Hinzu kommt, dass die Delta Blower mit ihrem Leistungsvermögen sehr gut in diese Anwendung passen. „Wir brauchen den Differenzdruck von einem Bar und haben keinen anderen Lieferanten als AERZEN gefunden, der das einstufig kann. Weniger Druck reicht für uns nicht aus und ein mehrstufiger Aufbau geht zu Lasten der Energieeffizienz. Bei Anlagenlaufzeiten mit 24 Stunden über 365 Tage im Jahr müssen die Gebläse sparsam laufen“, betont Edvin Andersen.