Powerland 4.2

Der Standort Lindenhöfe ist ein zentrales Forschungsinstrument für die Nutztierwissenschaften, Bioenergie und Pflanzenwissenschaften sowie angrenzende Wissenschaftsgebiete der Universität Hohenheim.

Ein zentraler Schwerpunkt liegt in der Erforschung der Konversion von Biomasse aus der landwirtschaftlichen Produktion in Energie für die Strom- und Wärmeerzeugung auf der Basis der am Betrieb installierten Forschungs-Biogasanlage.

Am Standort befinden sich Rinder-, Schweine- und Kleintierställe aber auch Wohn- und Arbeitsgebäude, die natürlich mit Strom und Wärme versorgt werden müssen.

Mit einer installierten elektrischen Leistung von 355 kW kann das Blockheizkraftwerk der Biogasanlage mehr als den Strombedarf des Unteren Lindenhofs decken. Dieser liegt mit 800.000 kWh pro Jahr in etwa in der Größenordnung eines kleinen Dorfes mit 140Einwohnern.

Um den Energiebedarf unseres „Dorfes“ zu simulieren wird der tatsächliche Energiebedarf des Standortes skaliert und damit an die Größe der Biogasanlage angepasst.

Herzstück und die energieproduzierende Einheit ist das Blockheizkraftwerk (BHKW) mit einer installierten elektrischen Leistung von 355kW. Die thermische Leistung liegt bei 390 kW.

Um ausreichend Biogas für den Betrieb des BHKW zu erzeugen, verfügt die Biogasanlage über zwei Fermenter mit jeweils 923 m³ Fassungsvermögen.

Die beiden Fermenter werden mit einer Mischung aus am Standort anfallenden Wirtschaftsdünger, also mit Gülle und zusätzlich mit nachwachsenden Rohstoffen gefüttert. Hauptsächlich werden Maissilage und Grassilage zum Betrieb der Anlage verwendet. Aber auch Getreide, Zuckerrüben und Pferdemist kommen regelmäßig als Substrate zum Einsatz. Die Feststoffe werden den Fermentern mit Feststoffeintragssystemen und deren Förder-Schnecken nach Plan zugeführt.

Insgesamt werden ca 4000 Tonnen nachwachsende Rohstoffe und 3200 Tonnen Gülle im Jahr verarbeitet. Der entstehende Gärrest kann als Dünger wieder auf die umliegenden Felder gebracht werden.

Zusätzlich zu den beiden Fermentern gibt es einen Nachgärer und ein Gärproduktlager, die beide mit einem Doppelmembran Folien-Gasspeicher ausgerüstet sind. Hier kann das Gas zwischengespeichert werden, bevor es zur Verbrennung dem Motor zugeführt wird. Das Gesamtvolumn der beiden Gasspeicher beträgt ca. 1800 m³, was ungefähr 13 Vollaststunden des BHKW entspricht.  Ein Aktivkohlefilter stellt sicher, dass kein Schwefelwasserstoff in den Verbrennungsraum des BHKW gelangen kann.

Für das Forschungsprojekt wurde die Anlagensteuerung mit einer Datenbank verknüpft um Prozessdaten auswerten zu können und um die optimierte Fütterung sowie den BHKW Fahrplan berechnen zu können.