Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Aufgrund der stetig sinkenden Deponiegasqualit\u00e4t und -quantit\u00e4t auf Siedlungsabfalldeponien wurde nach Nutzungsalternativen f\u00fcr das anfallende Deponieschwachgas (CH4-Gehalt < 40 %) gesucht, die auf die Verwendung fossiler Energietr\u00e4ger verzichten. Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollte daher eine Biogasanlage in der N\u00e4he der Gasverwertungsstation der Siedlungsabfalldeponie Altenberge errichtet werden. Das dort produzierte Biogas, mit einem mittleren CH4-Gehalt von 55 %, sollte mit dem anfal-lenden Deponieschwachgas vermischt werden, so dass das erzeugte Mischgas einen CH4-Gehalt von mindestens 40 % haben sollte und im zur Verf\u00fcgung stehenden Gasmotor verwertet werden kann. Die thermische Verwertung des Deponieschwachgases k\u00f6nnte ansonsten nur durch die Beimischung von Erdgas verbunden mit einem umweltrelevanten CO2-Aussto\u00df erfolgen. Daher soll das Vorhaben eine, auch auf andere Deponiestandorte \u00fcbertragbare, ressourcenschonende und umweltfreundliche Alternative der Deponieschwachgasnutzung darstellen.\n\n\nDarstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen zur Deponieschwachgasreformierung wurden in drei Versuchsreihen (je 2 Monate) \u00fcber einen Zeitraum von 6 Monaten durchgef\u00fchrt. Die erste Untersuchungsreihe begann, nachdem ein stabiler Biogasprozess der Biogasanlage mit einem Methangehalt > 50 % erreicht wurde. Ziel dieser Untersuchungsreihe war es, den schlechtesten Betriebsfall zu untersuchen. Hierzu wurde das qualitativ schlechteste Deponiegas (CH4-Gehalt < 25 %) mit dem energiereicheren Biogas vermischt und somit die Belastbarkeit und Funktionsf\u00e4higkeit des Verfahrens untersucht. In der zweiten Versuchsreihe wurde das verfahrenstechnische Optimum simuliert. Dabei wurden gezielt energiereiche Deponiegasbrunnen mit Biogas vermischt und im BHKW zu W\u00e4rme und Strom veredelt. Die dritte Versuchsreihe stellte den Normalbetrieb dar. Hierbei wurde Deponiemischgas mit Biogas auf einen konstanten CH4-Gehalt > 40 % aufgewertet und hinsichtlich der relevanten Betriebsbedingungen analysiert und untersucht. Flankierend \u00fcber einen Zeitraum von 8 Monaten wurden m\u00f6gliche W\u00e4rmenutzungskonzepte erarbeitet und hinsicht-lich ihrer technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und Realisierbarkeit untersucht.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das durchgef\u00fchrte Vorhaben hat deutlich gezeigt, dass es eine \u00f6kologische und \u00f6konomische Alternative f\u00fcr die Nutzung von Deponieschwachgas zu den bislang bekannten Verwertungsm\u00f6glichkeiten (Deponiegasfackel, Thermische Nachverbrennungseinrichtungen, Membrantechnologien, Oxidationsverfahren) darstellt. Mit dem vorgestellten Konzept k\u00f6nnen Deponieschwachgasbrunnen gezielt und vollst\u00e4ndig abgesaugt werden und somit das gesamte anfallende Schwachgas und das daraus resultierende energeti-sche Potenzial verwertet werden. Anders als bei der blo\u00dfen Vernichtung des anfallenden Methangases mit Hilfe einer Gasfackel, kann die Schwachgasreformierung mit Hilfe einer Biogasanlage, neben der regionalen Strukturst\u00e4rkung, thermische und elektrische Energie produzieren. Neben der erfolgreichen Durchf\u00fchrung der Reformierungsversuche wurden auch technische Schwierigkeiten des Konzeptes ent-deckt und behoben. Insbesondere die Wahl der einsetzbaren Substrate in der Biogasanlage, die f\u00fcr einen qualitativ und quantitativ konstanten Biogasstrom erforderlich sind, konnte ermittelt werden. Es wur-de eine Rezeptur zur F\u00fctterung der Biogasanlage erarbeitet, die bei einer Konzept\u00fcbertragung auf andere Standorte eingesetzt werden kann, um eine m\u00f6glichst konstante Biogasproduktion zu erreichen.
\nDes Weiteren wurden technische Schwierigkeiten im Rahmen der energetischen Gasverwertung entdeckt. So wurden im Rahmen von Routinewartungen am Blockheizkraftwerk massive Calciumsulfat-Ablagerungen im Brennraum festgestellt. Diese Ablagerungen stammen aus Calcium, welches gel\u00f6st im Deponie- und Biogas (relative Feuchte ca. 35 %) vorliegt und in Verbindung mit geringen Anteilen von Schwefel im Biogas im Brennraum sehr wahrscheinlich zu den Ablagerungen f\u00fchrt. Der Einbau einer Gastrocknung soll den Calciumgehalt im Mischgas derart reduzieren, dass die Ablagerungen verhindert bzw. deutlich reduziert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Neben der Pr\u00e4sentation des Vorhabens bei verschiedenen Veranstaltungen und der Ver\u00f6ffentlichung im Internet, wird insbesondere die Ver\u00f6ffentlichung und Pr\u00e4sentation bei der Bio- und Deponiegas Fachta-gung 2008 angestrebt. Dar\u00fcber hinaus sollen die Ergebnisse des Vorhabens in Fachzeitschriften (z. B. Korrespondenz Abwasser, M\u00fcll und Abfall) erfolgen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Vor dem Hintergrund der weltweiten Diskussion \u00fcber den zus\u00e4tzlichen Treibhauseffekt und den damit verbundenen Klima\u00e4nderungen und deren Auswirkungen, wurde der Klimaschutz und damit die Vermin-derung von treibhausrelevanten Emissionen als eine der gr\u00f6\u00dften umweltpolitischen Herausforderungen erkannt. Die Emissionen aus der energetischen Verwertung des Deponiegases mittels eines Gasmotors sind als klimaneutral einzustufen, da wie bei der Verbrennung ohne Energienutzung Kohlendioxid aus biogen-organischen Quellen freigesetzt wird. Da bei der vollst\u00e4ndigen energetischen Nutzung des Deponiegases und -schwachgases fossile Energietr\u00e4ger substituiert werden, wird ein Beitrag zur Minderung der Treibhausgasemissionen geleistet.
\nAufgrund von Berechnungen wird ein Deponieschwachgaspotenzial der Deponie Altenberge mit einer Gasmenge von insgesamt 32 Mio. m\u00b3 bis 2022 und einem mittleren Methangehalt von 22 % erwartet werden. Dies ergibt eine Methangasmenge von ca. 7 Mio. m\u00b3 CH4. Der Heizwert von reinem Methan betr\u00e4gt ca. 10 kWh\/m\u00b3. Insgesamt f\u00e4llt also eine Energiemenge von 70 Mio. kWh an. Wenn man davon ausgeht, dass diese Energiemenge durch Heiz\u00f6l erzeugt werden m\u00fcsste, so w\u00fcrde dies einer Menge von rund 7 Mio. l Heiz\u00f6l und einer CO2-Emission von 16.800 t entsprechen. Bei der Substitution dieser Energie durch Biogas und Deponiegas entf\u00e4llt diese CO2-Emission.
\nIm Fall der Demonstrationsanlage wird die produzierte elektrische Energie (6.580 MWhel\/a) in das \u00f6ffent-liche Stromnetz eingespeist und versorgt j\u00e4hrlich etwa 4.800 Einwohner mit elektrischer Energie. Die produzierte nutzbare thermische Energie (5.986 MWhth\/a) wird bereits zum Teil f\u00fcr die Beheizung einer Werkstatt der Betriebshalle und eines Anliegers \u00f6kologisch wie auch \u00f6konomisch sinnvoll eingesetzt. Die im Rahmen des Vorhabens entwickelten W\u00e4rmenutzungskonzepte k\u00f6nnen dar\u00fcber hinaus dazu beitragen, die gesamte anfallende thermische Energie sinnvoll zu nutzen und damit einen erfolgreichen Beitrag zum Klimaschutz durch den Einsatz regenerativer und innovativer Technik zu leisten.
\nDas durchgef\u00fchrte Demonstrationsvorhaben hat gezeigt, dass es \u00fcber die bekannten Verfahren, die zum Stand der Technik im Bereich der Deponienachsorge geh\u00f6ren hinaus, nun auch ein Verfahren entwickelt werden konnte, das neben der technischen Machbarkeit, besonders aufgrund der \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Vorteile sinnvoll anwendbar ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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