Wenn aus Gülle Strom werden soll
Das Vergären von Gülle soll ab 2012 für Landwirte attraktiver werden. So zumindest hat sich das der Gesetzgeber gedacht. Betriebswirtschaftler haben gerechnet und Praktiker schauen sich erste Beispielanlagen an.
Güllevergärung im Container: Das GüllEwerk kann auch geleast werden. Rechts außen ist der Feststoffdosierer zu sehen.
© Kahnt-Ralle
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Der Betriebswirtschaftler geht bei seinen Kalkulationen zu den kleinen Gülleanlagen von 8.200 Volllaststunden im Jahr aus. Würden solche 75-kW-Anlagen mit 100 % Gülle „gefahren“, brauchen sie laut Keymer je nach elektrischem Nutzungsgrad 9.000 bis 14.000 t Rindergülle bzw. 12.000 bis 18.000 t Schweinegülle. Wird die Anlage nur mit den geforderten 80 % Gülle und 20 % Silomais gefüttert, sinkt der Güllebedarf auf 3.000 bis 4.700 t Rindergülle und 3.300 bis 5.100 t Schweinegülle. Gülleanlagen, die mit 100 % Gülle gefahren werden, brauchen kein gasdicht abgedecktes Gärrestlager, alle anderen Güllevarianten müssen dagegen für 150 Tage eine gasdichte Lagerung der Gärreste garantieren. „Diese Auflage im neuen EEG frisst im schlechtesten Fall die höheren Erlöse wieder auf“, stellt Keymer in seiner EEG-Analyse weiter fest. Das erforderliche große gasdichte Gärrestlager (2.000 m³) sei in vielen Betrieben eigentlich überflüssig, da diese Betriebe in der Regel über ein dem Tierbestand angepasstes Güllelager verfügen, so Keymer.
Substratvarianten
Gerhard Janssen, Energieberater der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, rechnete den Landwirten in der Wesermarsch unlängst vor, wie viele Tierplätze die Gülle für ein BHKW (Gas-Otto-Motor) mit einer Leistung von 72 kW und 8.100 Betriebsstunden liefern: gut 400 Kuhplätze (bei 8.000 kg Milchleistung), 870 Färsenplätze und 1.100 Bullenmastplätze. In aller Regel werden die 75 kW-Anlagen aus einer einstufigen Anlage (ein Fermenter, ein Gärrestlager) bestehen. Dabei ist die Substratzusammensetzung der Haupteinflussfaktor für die Gärbiologie und Anlagengröße, wie Janssen betonte.
Da die Anlagenplanung und -dimensionierung später wesentlich über den Erfolg der Investition mitentscheidet, sollte man hierzu unabhängige Beratung einholen, empfiehlt Janssen. Auch das Betriebswachstum muss mit einkalkuliert werden. Damit stellt sich automatisch die Frage nach der langfristigen Substratverfügbarkeit. Janssen stellte den Wesermarschlandwirten drei verschiedene Anlagen-Substrat-Konzepte für 75 kW-Gülleanlagen vor:
- Variante 1 mit 3.700 m³ Rindergülle, 650 t Maissilage, 100 t Grassilage, Zündstrahl-BHKW, 850 m3 Fermentervolumen, 2.150 m³ gasdichtes Gärrestlager; hier kommt der Betriebswirtschaftler auf geschätzte Investitionskosten von 8.000 €/kW.
- Variante 2 mit 7.750 m³ Rindergülle, 350 t Rindermist, 620 m³ Fermenter und 4.000 m³ Gärrestlager; Gasmotor, hierfür veranschlagt Janssen 8.933 €/kW und
Variante 3 mit 2.000 m³ Rindergülle, 100 t Maissilage, 320 t Getreide, 430 m³ Fermenter, 1.150 m³ Gärrestlager, Zündstrahlmotor; geschätzte Investitionssumme 6.666 €/kW.
Erweiterungsmöglichkeiten sieht der Berater besonders bei der Variante 2. Ganz entscheidend für den Erfolg solcher Anlagen sei auch der Standort, so Janssen zu den Vorbedingungen. Bei der Rentabilitätsbetrachtung einer 75 kW-Anlage mit der Substratpalette von 3.800 t Rindergülle, 150 t Rindermist, 510 t Maissilage und 250 t Grassilage sowie 8.000 €/kW Invest errechnet Janssen eine Gesamtleistung von 148.846 € im Jahr. Davon zieht er Gesamtkosten von 140.116 € ab. Es bleiben nur 8.730 € als Unternehmergewinn bei dieser Variante (80 % Gülle, 20 % Silage) über. „Das sind nur 1,5 % vom Invest“, unterstreicht der Betriebswirtschaftler. In so einem Fall sei die Investition in Frage zu stellen. Statt der 8.730 € Unternehmergewinn müssten 15.000 € stehen, so Janssen. Sehr kritisch würde die Sache auch bei der Liquiditätsvorschau, die aber ein wichtiges Instrument bei der Vorstellung des Konzepts bei der Bank sei.
Janssen stellte aber auch die Stellschrauben vor, an denen gedreht werden könnte, um die Investition in eine kleine 75 kW-Gülleanlage doch noch rentabel zu gestalten.
So würde die Reduzierung der Investitionskosten von 8.000 € auf 6.000 € den Unternehmergewinn mehr als verdoppeln und den Cash-flow III aus der Liquiditätsbetrachung über zehn Jahre von minus 7.300 € auf plus 160.000 € anheben. Wer anstelle von 80 % Gülle 100 % schaffen könnte (schaffen viele Betriebe nicht mit eigener Gülle) erreiche damit einen Unternehmergewinn von gut 20.000 € und einen Cash-flow III von gut 100.000 €.
Seit einem Jahr am Netz
„Das hätte ich schon zehn Jahre früher machen sollen“, kommentiert Milchviehhalter Herbert Plump aus Ritterhude bei Bremen seinen Entschluss, eine Gülleanlage zu bauen. Plump spielte schon 2008 mit dem Gedanken, die Gülle und den Mist seiner 230 Rinder (Kühe und Nachzucht) durch eine Biogasanlage in Strom umzuwandeln.
Kürzlich hatte er dann Landwirte des Beratungsringes Wesermarsch auf seinem Hof zu Gast, um ihnen das GüllEwerk von Agricomp vorzustellen. Als Aussiedlerbetrieb in einer durch Naturschutz geprägten Region wollte Plump seine betrieblichen Reserven nutzen, ohne für Gewalt wachsen zu müssen, zumal er noch nicht weiß, wie sein Sohn den Betrieb weiterführen wird. Er baute die erste Biogasanlage in der Region. Sie wird mit 90 % Gülle und 10 % Feststoffen (hauptsächlich Mist) gefüttert und leistet etwa 40 bis 50 kW. Die Gülle lagert unter dem Vollspaltenboden des Kuhstalls, wo die Tiere ganzjährig gehalten werden. „Der 2 m tiefe Güllekeller ist immer etwa ein Drittel gefüllt und wir rühren alle 14 Tage auf“, so der Landwirt. 96 mal wird am Tag vollautomatisch Gülle aus diesem Lager in eine Vorgrube und von dort in den 120 m3 großen Fermenter gepumpt, pro Jahr etwa 3.500 m³. Die Gülle würde im Keller nicht zu alt, die Verluste seien gering, ist Plump überzeugt.
Die Gülle bleibt acht bis 15 Tage bei 55 °C im Fermenter zusammen mit Mist, der alle vier Tage in einen Feststoffdosierer eingefüllt wird. „Wir Milchviehhalter brauchen Biogasanlagen, die wenig zusätzliche Arbeit machen“, so Plump. Auch diesbezüglich ist er mit seinem GüllEwerk sehr zufrieden.
Bei einer so geringen Verweildauer enthält das Gärsubstrat immer noch Restgasmengen, die versucht der Landwirt in einem 250 m³ fassenden Nachgärer (alter Harvestor) aufzufangen, bevor der Gärrest in das 540 m³ große Endlager gepumpt wird. „Die Behörde tat sich zunächst schwer, den Harvestor zu akzeptieren“, so Plump. Nach einigen Statikberechnungen gab sie aber grünes Licht für eines der ersten GüllEwerke in Norddeutschland, das allerdings nach den Regeln des EEG 2009 betrieben wird und nicht die Auflage des EEG 2012 „150 Tage gasdichte Lagerung“ erfüllen muss.
Mit der Wärme aus seiner Gülleanlage (40 bis 50 kW) heizt der Betriebsleiter vier Häuser und seinen Betrieb. Dann bliebe noch genug Wärme, um die Anlage zu heizen. Die Gülle wird über die Wärme aus dem Abgaswärmetauscher des BHKW (ist im selben Container untergebracht) in einem Rohrsystem vorgeheizt und gelangt anschließend in den liegenden Stahltank. Der Wärmetauscher entzieht auch dem Gärrest Restwärme. Durch vier Heiztaschen sei die Heizkapazität in dem kleinen Fermenter deutlich höher als in normalen Fermentern, ergänzt Holger Schulz, Werksvertreter der Firma Agricomp für die Region Nord. Die 75 kW-Anlage werde in zwei Containern geliefert, einer mit dem liegenden Fermenter und einer mit dem Motor, so Schulz weiter. Zusätzlich müsse ein Nachgärer (etwa 1.800 m³, 37 °C) installiert werden und ein Endlager (kalt), es sei denn, der Betrieb verfüge über ein eigenes Güllelager, welches die Kriterien für ein Endlager einer Biogasanlage erfüllt. Das Biogas aus der Anlage von Plump wird in einem Zündstrahlmotor verstromt. „Der Motor benötigt zurzeit 4,5 l Zündöl pro Stunde, das kostet etwa 100 € pro Tag“, so Plump.
Der Motor, der seit dem 22. Dezember 2010 läuft, wird die 8.200-Stunden-Grenze in seinem ersten Jahr gut schaffen, sind Anlagenbauer und -betreiber zuversichtlich, und damit das Leistungsziel erreichen. Und das mit einem Substrat, das zu 100 % ohnehin kostenfrei auf dem Hof zur Verfügung steht.
Edith Kahnt-Ralle
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