Biogasaufbereitungsanlage

Die Idee

Um die bisherige stoffliche Verwertung der rund 45.000 t Bio- und Grünabfälle im Kreis Coesfeld weiter zu optimieren, wurde nach umfangreichen Prüfungen beschlossen, der derzeitigen Kompostierung eine Bioabfallvergärung vorzuschalten, um das gewonnene Biogas nach einer entsprechenden Aufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz vollständig energetisch nutzen zu können. Fossiles Erdgas wird 1:1 ersetzt, damit können neben einem erheblichen Beitrag zum Klimaschutz auch niedrigere Bioabfallgebühren durch die energetische Bioabfallnutzung für die Bürgerinnen und Bürger realisiert werden.

Die Umsetzung 

Die Biogasanlage der Fa. RETERRA wurde auf dem Gelände des Kompostwerks errichtet. Als Verfahren kommt die so genannte Trockenvergärung (TS-Gehalt > 25%) zum Einsatz und wird als Pfropfenstromverfahren bezeichnet, da das eingetragene Gärgut (Bioabfall) in Form eines „Pfropfens“ durch den Fermenter geführt wird. Ein Rührwerk dient dabei zur Stromführung und zum Austrag des gebildeten Biogases aus dem Gärmaterial.

Der Gärest wird anschließend kompostiert. Dazu wurde gleichzeitig mit der Errichtung der Fermenter das gesamte Kompostwerk als moderne Tunnelkompostierung neu aufgebaut. Die Fa. Reterra hat an diesem Standort ca. 12 Mio. Euro investiert.

Das in einer Menge von bis zu 600 m³/h erzeugte Biogas wird über eine Gasleitung (ca. 800 m) zur Biogasaufbereitungsanlage (BGAA) der GFC gleitet, welche sich in unmittelbarer Nähe zu dem Blockheizkraftwerk und der Sickerwasserbehandlungsanlage der Deponie Coesfeld-Höven befindet. Biogas enthält als Rohgasgemisch etwa 50 – 65 Vol.-% Methan und 35 – 50 Vol.-% Kohlendioxid. Zusätzlich sind geringe Anteile bzw. Spuren von Schwefelwasserstoff, Wasserdampf, Ammoniak sowie Stickstoff und Sauerstoff vorhanden. Für eine Einspeisung in das öffentliche Erdgasnetz ist ausschließlich das Methan geeignet. Daher müssen die anderen Bestandteile vorher abgeschieden werden. Hier wird die GFC aktiv. In der BGAA wird das Biogas auf eine Qualität gereinigt, die im Hinblick auf den Energiegehalt und den brenntechnischen Eigenschaften, von fossilem Erdgas nicht zu unterscheiden ist. Der Methangehalt wird dabei auf Volumenanteile von ca. 96 – 98 Vol.-% angereichert.

Biogasspeicher

Um den Aufbereitungsprozess möglichst kontinuierlich ablaufen zu lassen, hat die GFC einen Biogasspeicher mit einem Speichervolumen von 7.000 m³ errichten lassen. Dieser gewährleistet eine gleichmäßige Beschickung der Anlage und speichert das ankommende Biogas bei Wartungsarbeiten. Auch für die Sicherheit ist gesorgt. Bei außerplanmäßigen Betriebszuständen sorgt eine Notfackel für die schadlose Vernichtung des Biogases. Für die BGAA hat der Kreis Coesfeld über die GFC 2,8 Mio. Euro investiert.
Die Nutzung des Bioabfalls als erneuerbare Energie zur Strom- und Wärmegewinnung dient dem Klimaschutz und spart jährlich etwa 5.000 Tonnen CO2 ein. Mit der Biogasenergieausbeute von 17.000.000 – 23.000.000 kWh können bis zu 1.400 Standardhaushalte mit Wärmeenergie versorgt werden.

Das Ergebnis

Der Kreis Coesfeld nimmt seine Vorbildfunktion wahr und leistet einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz. Gleichzeitig nimmt er - in Bezug auf die Gasaufbereitung und Einspeisung von aus Bioabfällen erzeugtem Biogas in das Erdgasnetz - eine Vorreiterrolle ein.
Die Realisierung dieses Projektes ist zudem das Ergebnis einer erfolgreichen Kooperation des Kreises Coesfeld als Kommune mit den privaten Unternehmen RETERRA, REMONDIS und Thyssengas. Das Projekt ist ein Musterbeispiel für kommunalen Klimaschutz und gleichzeitig Beitrag zur Energiewende.

Die Prozessschritte

• Vor dem eigentlichen Aufbereitungsprozess und der Zuleitung in den Speicher erfolgt eine Feinentschwefelung des Gasgemisches über ein Aktivkohleverfahren, da Schwefel im Prozess zu Problemen führen kann.
• Die Speicherung des Rohbiogases, z.B. bei Wartungsarbeiten, erfolgt in einem Gasspeicher mit einer Größe von 7.000 m³ auf dem Betriebsgelände der BGAA am Standort Coesfeld-Höven.
• Vom Gasspeicher erfolgt die möglichst gleichmäßige Beschickung der eigentlichen Aufbereitungsanlage.
• Mittels einer physikalischen Wäsche und dem Einsatz einer Waschlösung werden die nicht nutzbaren Gasbestandteile, wie z. B. Kohlendioxid, abgeschieden.
• Vor dem Einspeisen wird dem Biomethan die Restfeuchte entzogen (Trocknung).
• In außerplanmäßigen Betriebszuständen kann eine Vernichtung des Rohbiogases über eine Notgasfackel erfolgen.