Biogasanlage verknüpft Landwirte und Mineralwasserproduzent

Mit Kaffeekapseln zu Wärme, Strom und Dünger

Am Anfang stand das Programm ECO-Broye, das die natürlichen Ressourcen von Henniez sowie der Region schützen wollte. Hinzu kam die biogene Verarbeitung der vorhandenen Stoffe aus der Landwirtschaft und vom Recycling der Kaffeekapseln. Heute haben alle Beteiligten einen Nutzen, und im Schweizer Stromnetz wird kontinuierlich erneuerbare Energie eingespiesen.

 

Die Auslastung der beiden Blockheizkraftwerke (BHKW) beträgt 96 Prozent. Rund um die Uhr erzeugen sie aus Biogas Wärme und Strom für unterschiedlichste Anwendungen. Groupe E Greenwatt haben im Jahr 2016 zusammen mit Nestlé Waters und 30 Landwirtschaftbetrieben der Region als Partner die leistungsstarke Biogasanlage im Industriegebiet Treize-Cantons des waadtländischen Ortes Seigneux in Betrieb genommen. Die Anlage befindet sich neben den Gebäuden von Henniez, in denen sich die Abfüllanlagen für Mineralwasser befinden. Greenwatt hatte zwischen 2011 und 2016 insgesamt bereits zehn Biomasseanlagen erstellt und engagiert sich heute in der Westschweiz und im Wallis in unterschiedlichen Bereichen der erneuerbaren Energien: Photovoltaik, Wind, Kleinwasserkraftwerke, Fernwärme und Biomasse.

Qualitätssicherung der natürlichen Ressourcen

Für Urs Kröpfli, Geschäftsbeauftragter neue erneuerbare Energien bei Greenwatt, entspricht diese Biomasseanlage der logischen Entwicklung des Programms ECO-Broye: «Dessen Ziel ist es, die Bemühungen zum Schutz der natürlichen Ressourcen von Henniez sowie der Region zu fördern und zu koordinieren. Dabei werden Landwirte, Behörden und weitere Akteure in gemeinsame Projekte eingebunden. Von spezifischer Bedeutung ist die Qualitätssicherung der zahlreichen Quellen und eine regelmässige Bodenanalyse sowie geeignete Düngepläne. Nach der Umsetzung mehrerer Vorhaben zugunsten der Biodiversität war mit dem Bau der Biogasanlage im Jahr 2016 ein wesentlicher Schwerpunkt gesetzt worden.»

Die von Groupe E Greenwatt finanzierte, erbaute und betriebene Anlage verarbeitet verschiedene biogene Stoffe. Den grössten Teil bilden die 30’000 Tonnen aus der Landwirtschaft, also Gülle und Mist, die jährlich von den Bauernbetrieben stammen. Dieser Anteil beträgt rund 80 Prozent. Die restlichen Stoffe gelangen aus Produktion und Rücklauf der Lebensmittelindustrie nach Treize-Cantons. Teile dieser ca. 7’000 Tonnen organische Abfälle müssen zunächst mit einem Spezialverfahren von den jeweiligen Verpackungen getrennt werden.

Urs Kröpfli ergänzt: «Dies gilt auch für die Nespresso-Kaffeekapseln, deren Inhalt wir hier verwerten. Zunächst setzen wir unsere Wärmeproduktion dafür ein, die Kapseln in Containern zu trocknen, damit die Trennung von Aluminium und Kaffeesatz reibungslos funktionieren kann. Diesen erhalten wir danach für unseren Biogasprozess zurück. Das Recycling der Nespresso-Kapseln und neu auch der Aluminiumkapseln von Delica erzeugt hier Wärme und Strom, während an anderer Stelle das verwendete Metall wiederverwendet wird.» Mit allen diesen Rohstoffen kann jährlich ca. 2.5 Mio. m3 Biogas gewonnen werden, das durch die Verbrennung in BHKW-Anlagen über 6 Mio. kWh Strom und rund 8 Mio. kWh Wärme erzeugt.

Mit aufeinander abgestimmten Komponenten zur leistungsstarken Biogasanlage

Die verschiedenen Stoffe werden optimal gemischt und in zwei Fermenter von je 1’700 m3 Volumen geleitet, wo während 40 Tagen der Nassvergärungsprozess stattfindet. Hier müssen die Temperaturen im Bereich von 40 – 42 °C so geregelt werden, dass das biogene Gleichgewicht aufrecht erhalten bleibt. Danach wird das Substrat in einen ebenfalls beheizten Nachgärer von 6’400 m3 Volumen bzw. 3’400 m3 Gasspeicher gepumpt. Abschliessend gelangt das Biogas in einen Speicher gleichen Inhalts, wo es gelagert wird, bis es der Gasreinigung und -aufbereitung zugeführt werden kann und für die BHKW bereitsteht.

Zurückblickend erinnert sich Urs Kröpfli: «Bei der Evaluation des ersten Gasmotors hatten einerseits die geplanten biogenen Substrate und deren Mengen einen Einfluss, anderseits war die Wärmeauskopplungstechnik von besonderer Bedeutung. Für die spezifischen Voraussetzungen war die Jenbacher Baureihe 3 mit dem 12-Zylinder-Motor und einer elektrischen Leistung von 637 kW besonders geeignet. Inzwischen haben wir noch ein BHKW von 2G Energy AG mit einem 4-Zylinder-Motor hinzugefügt, das 155 kW leistet. Insgesamt stehen also 792 kW elektrische Leistung zur Verfügung.»

Die Stromproduktion konnte 2016 im Rahmen des damaligen KEV-Programms als erneuerbare Elektrizitätserzeugung angemeldet werden und fliesst seither direkt ins Schweizer Netz. Die Wärme hingegen wird für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt. Während 13 Prozent für den Eigenbedarf der Fermentation, Gebäudebeheizung usw. genutzt wird, verwendet das nebenan gelegene Henniez-Werk ausgekoppelte Wärme von 115 °C für ihre Abfüllstrassen. Nestlé Waters konnte damit den Anteil erneuerbarer Energie auf über 50 Prozent steigern. Ausserdem wird die bereits erwähnte Trocknung der Kaffeekapseln mit warmem Luftstrom durchgeführt. Täglich sind zwei Container zu verarbeiten, um den getakteten Recyclingablauf gewährleisten zu können. Die warme Luft durchströmt die Container von unten. Mit der zunehmenden Trocknung erfolgt eine Gewichtsverminderung, die schliesslich bei einem bestimmten Grenzwert zum grünen Licht für den Abtransport zum Ort der Materialtrennung führt. Durch die nachfolgende Methanisierung des gewonnenen Kaffeesatzes wird Energie erzeugt.

Für die Landwirte ein ideales Endprodukt

Das am Schluss der Fermentation übrig bleibende Material stellt ein hochwertiges Düngemittel dar, das die Partnerlandwirte zurück erhalten. Dieses ist dank der Methangas-Extraktion während der Biogaserzeugung beim Ausbringen geruchlos, hat einen sehr hohen Nährwert und wird von den Pflanzen besser aufgenommen als Mineraldünger.

Die Wärme-Kraft-Kopplung steht bei dieser Biogasanlage im Mittelpunkt und überzeugt durch das kooperative Zusammenwirken unterschiedlicher Akteure sowie durch die diverse Nutzung der gewonnenen Produkte. Leistungsfähigkeit der BHKW-Anlagen einerseits und deren Zuverlässigkeit im Betrieb rund um die Uhr stellen wesentliche Voraussetzungen dar.

Informationen:

Urs Kröpfli
Geschäftsbeauftragter neue erneuerbare Energie
Groupe E Greenwatt SA
1763 Granges-Paccot

urs.kroepfli@greenwatt.ch
www.greenwatt.ch