In einer Biogasanlage in Krefeld, die täglich 35–80 Tonnen Substrat verarbeitet, sorgt das UABIO-Mitglied SUMA Rührtechnik GmbH mit dem Zentralrührwerk Z-Mix für Prozessstabilität, eine gleichmäßige Durchmischung und einen unterbrechungsfreien Betrieb.
Biogasanlagen wurden ursprünglich mit Blockheizkraftwerken für die kontinuierliche Strom- und Wärmeerzeugung ausgelegt. Mit dem Auslaufen bestehender EEG-Vergütungszeiträume suchen viele deutsche Betreiber nach zukunftsfähigen Geschäftsmodellen. Häufig stellen sie auf eine markt- und bedarfsorientierte Erzeugung um.
Die Anlage im Westen Deutschlands steuert ihre Gasproduktion bereits über eine angepasste Substratzufuhr und gleicht kurzfristige Schwankungen durch einen Gasspeicher aus.
Variable Substratmengen stellen hohe Anforderungen an die Rührtechnik
Je nach Prognose gelangen täglich 35–80 Tonnen in den Fermenter. Die Zusammensetzung hängt von der Verfügbarkeit ab und umfasst Gülle, Mist und Reststoffe aus dem Gemüseanbau, insbesondere Kartoffel- und Zwiebelreste. Vor der Einbringung wird das Material zerkleinert und mit Rezirkulat verdünnt. Die wechselnden Mengen und Eigenschaften stellen hohe Anforderungen an die Durchmischung.
„Der bedarfsorientierte Ansatz verlangt hohe Flexibilität — im Anlagenbetrieb wie in der Fermenterbiologie. Benötigt wird Technik, die wechselnde Prozessanforderungen zuverlässig bewältigt. Genau dafür wurde unser Z-Mix entwickelt: Er bleibt unter veränderten Bedingungen effizient und gewährleistet einen stabilen Anlagenbetrieb“, sagt Dominik Stimmelmayer, Teamleiter Application Support bei SUMA.
Prozessstabilität und höchste Betriebssicherheit
Für den 20 Meter hohen Stahlfermenter mit 18 Metern Durchmesser und maximal 4.489 m³ Volumen wählte der Behälterhersteller das Zentralrührwerk Z-Mix. Es wurde mithilfe von CFD-Simulationen auf die Anforderungen abgestimmt. Strömungsoptimierte Flügel bewirken eine starke vertikale Durchmischung und hohe Umwälzung des gesamten Volumens. Die von mehreren Sensoren überwachte gleichmäßige Temperaturverteilung zeigt eine gute Homogenisierung ohne Schichtbildung.
Das 30 kW starke Rührwerk läuft über einen Frequenzumrichter mit einer Nenndrehzahl von 14 Umdrehungen pro Minute im Dauerbetrieb. SUMA entwickelte diesen Typ speziell für große Fermenter und bietet verschiedene Größen für Behälter bis etwa 10.000 m³.
Reserven für die Zukunft
Durch den geplanten höheren Mistanteil steigt der Trockenmassegehalt von derzeit 8 % auf 10 %. Leistungsbereich, Werkstoffe und Komponenten wurden so gewählt, dass auch dann zuverlässig durchmischt wird. Antrieb, Lager und Dichtung sind von außen zugänglich. Inspektion und Wartung erfordern daher wenig Aufwand und keine Behälteröffnung.
Als nächster Entwicklungsschritt ist die Integration einer Brennstoffzelle vorgesehen. Dadurch kann das erzeugte Biogas künftig flexibler und stärker nach den Anforderungen des Energiemarkts genutzt werden. Die Kombination aus bedarfsorientiertem Betrieb und leistungsfähiger Rührtechnik ermöglicht einen stabilen und wirtschaftlichen Betrieb auch bei wechselnden Fermenterbedingungen.
Über SUMA
SUMA Rührtechnik GmbHmit Sitz in Sulzberg entwickelt und produziert seit 1957 hochwertige Rührwerke für Biogas, Landwirtschaft, Abwasser und Industrie. Als Spezialist für innovative Rührtechnik bietet SUMA maßgeschneiderte Lösungen mit hohen Ansprüchen an Qualität, Effizienz und Langlebigkeit. Pumpen und umfassende Dienstleistungen ergänzen das Angebot.
Mit mehr als 130.000 installierten Rührwerken in über 66 Ländern und einem Exportanteil von zwei Dritteln ist SUMA international erfolgreich. Das Unternehmen unterhält Standorte in Europa, Nord- und Südamerika sowie Asien.