Kurz & bündig
- Aus Hofdünger kann Biogas gewonnen werden.
- Niklaus Hari erforschte ein System für Kleinanlagen.
- Für einen hohen Methangasertrag wurde ein gezielter Substratverlauf entwickelt.
Niklaus Hari hat die Hofdüngervergärung in Biogasanlagen in den vergangenen 30 Jahren optimiert. Heute kann mit seinem System eine Anlage allein mit Hofdünger ab rund 50 GVE wirtschaftlich betrieben werden. Das sind Kleinanlagen, die nicht auf die Zufuhr von Co-Substraten wie beispielsweise Kaffeesatz oder andere Biomasse angewiesen sind.
Dennoch wird durch die Beigabe von gehaltvollen Co-Substraten auch die Leistung einer Kleinbiogasanlage verbessert. Geeignete Produkte sind jedoch sehr gefragt. Deshalb ist der wirtschaftliche Druck auf den An-lagebetreiber geringer, wenn er nicht zwingend darauf angewiesen ist.
Methanausbeute erfolgt ohne Nachgärer
Als Landwirt und Entwickler der Biogasanlagen von Haral hat Niklaus Hari rasch festgestellt, dass die Wirtschaftlichkeit einer Anlage vor allem vom Grad der Methanausbeute aus den Hofdüngern abhängt.
Zu diesem Zweck wird bei den Anlagen von Haral das flüssige Substrat dank Trennwänden slalomähnlich durch die Anlage befördert und gast dabei fortlaufend aus. Die Anlagegrösse und die tägliche Zufuhr sind so aufeinander abgestimmt, dass die Hofdünger im Fermenter eine Aufenthaltszeit von rund 80 Tagen erreichen. Danach ist das Substrat so weit ausgegast, dass kein Nachgärbehälter notwendig ist.
Hoher Gasertrag mit geführtem Substratverlauf
Hofdünger wird täglich in den Fermenter nachgefüllt und vermischt sich nur minimal mit dem bereits darin befindlichen Material. Vereinfacht erklärt, werden die täglichen Chargen wie Dominosteine aneinandergereiht durch die Anlage geschoben und gasen zum Ausgang hin immer weiter aus. Es befindet sich also keine homogene Suppe im Behälter, welche intensiv gemischt wird. Niklaus Hari bezeichnet dies als «geführten Substratverlauf für eine gleichmässigere Ausgärung».
Bei der Haral drehen Rührwerkflügel an einer massiven Achse in einer geregelten Abfolge acht Mal täglich während fünf Minuten. Dabei dreht das Rührwerk nicht nur in eine Richtung. «Das bringt die entsprechende Bewegung durch das Slalomsystem, verhindert Schwimmschichten und vermeidet dennoch eine intensive Substratvermischung», so Niklaus Hari.
Der Eigenstrombedarf dieser Anlage liegt gemäss Niklaus Hari bei wirtschaftlichen 2,5 Prozent für das Rührwerk und die Tauchschneidpumpe in der Vorgrube. In der Vorgrube erfolgt eine intensive Aufbereitung, bis das Substrat anschliessend in den Fermenter gepumpt wird.
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Abwärme muss genutzt werden
Das Wärmekonzept einer Biogasanlage ist entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg. Rund zwei Drittel der Energie, die der Gasmotor produziert, ist thermisch. Dazu braucht es eine Verwendung, in der beispielsweise angrenzende Wohnungen oder Verbraucher aus der Industrie versorgt werden. Es kommt auf den Standort einer Anlage an, welche Möglichkeiten bestehen und wie gross der Aufwand für beispielsweise Heizleitungen zu Nachbargebäuden sind.
Niklaus Hari ist der Meinung, dass eine Biogasanlage so platziert werden sollte, dass die Hofdünger nicht herangefahren werden müssen. Wenn beispielsweise zwei Landwirte gemeinsam eine Anlage erstellen, lohnt sich dies vor allem dann, wenn die Hofdünger durch Pumpen zugeführt werden können und nicht transportiert werden müssen.
Management bei der Verfügbarkeit von Hofdünger
Bei einer Hofdünger-Biogasanlage wirkt sich das Haltungssystem der Tiere auf den Anlagebetrieb aus. «Am besten würde man die Tiere nur im Stall halten. So könnte man am meisten Hofdünger für den Fermenter sammeln.» In der Praxis sieht es anders aus und die Tiere sind nicht immer im Stall. Das Haltungssystem der Tiere und die Verfügbarkeit von Hofdünger müssen aufeinander abgestimmt werden.
Während der Alpung empfiehlt Niklaus Hari, die fehlende Gülle mit Festmist zu überbrücken. Der Mist verliert am Haufen weniger Energie als Gülle in der Grube und kann als Ersatz für fehlende Frischgülle eingesetzt werden. In der Vorgrube wird der Festmist verdünnt, mit der Tauchschneidpumpe intensiv aufbereitet und verflüssigt. Am besten hat sich die Verdünnung mit Gärgülle bewährt. Die Gasausbeute ist rund 20 Prozent höher, als wenn dazu Wasser verwendet wird, hat Niklaus Hari festgestellt.
Haral GmbH
Die Haral GmbH von Niklaus Hari und Pius Allenbach in Reichenbach BE entwickelt und plant Kleinbiogas-anlagen zum Vergären von Hofdünger für Betriebsgrössen zwischen 25 und 250 Grossvieheinheiten.
Das Spezielle der Anlagen ist die gezielte Führung des Substrats durch den Gärraum, wo aus Hofdünger hohe Gaserträge erzielt werden können. Das gewonnene Methan (CH4 ) wird für den Betrieb des Gasmotors genutzt. Dieser produziert Strom und Wärme.
Die Anlagen sind je nach Grösse mit verschiedenen Fermenterbreiten mit 6, 12 und 18 Metern ausgelegt. Für die Anlagensteuerung wurde eine eigene Software entwickelt. Auf Wunsch kann eine Anlage auch mittels Fernwartung überwacht werden.
