Unsere Energie entsteht durch echte Meisterleistung.

Von Kuhmist und Speiseresten zu Biogas und von Sonne zu Ökostrom ist es ein nachhaltiger Weg in Richtung Zukunft.

Ob aus Gartenabfällen, Essensresten, Industrieabfällen aus der Lebensmittelproduktion oder landwirtschaftlichen Hofdüngern (Gülle und Mist) – diese sogenannten biogenen Abfälle sind natürliche Energielieferanten.

Prozessschema

Wie funktioniert die Anlage?

Energie aus Vergärung

Prozessschema der Biogasanlage

Annahme flüssig

Flüssige biogene Abfälle werden mittels LKW oder via Pipeline aus Landwirtschaft und Industrie angeliefert und in Vorlagetanks gesammelt. Aus diesen Tanks werden die Nassfermenter regelmässig mit frischem Substrat beschickt.

Annahme Feststoffe

Das Festmaterial wird direkt nach der Grüngutsammlung in der Annahmehalle abgeladen. Mit dem Schredder wird das Material zerkleinert und das Sternsieb trennt übergrosse Stücke (Holz und Fremdstoffe) ab.
Das aufbereitete Material wird mit dem Radlader in die Dosiereinheit für den Trockenfermenter aufgegeben.

Vergärung Trockenfermeter

Das zwischengelagerte Festmaterial wird in eine Dosiereinheit gegeben und über Förderschnecken zum Trockenfermenter transportiert. Regelmässiger Eintrag von frischem Substrat schiebt die Masse im Fermenter langsam vorwärts.

Mikroorganismen zersetzen das Substrat und produzieren daraus Roh-Biogas. Die gesicherte Verweilzeit von rund 20 Tagen bei 55° C (thermophile Vergärung) gewährleistet, dass pathogene Keime, Viren und Pflanzensamen wirkungsvoll abgetötet werden.

Vergärung Nassfermeter

Die flüssigen Substrate werden in einem volldurchmischten Fermenter unter Ausschluss von Luft durch Mikroorganismen abgebaut (mesophile Vergärung bei 42°C). Daraus entsteht Methan und Kohlendioxid, das Roh-Biogas welches im Gasspeicher aufgefangen wird.

Mit jeder Zufuhr von frischem Substrat wird Material aus dem Fermenter verdrängt und gelangt in den Nachgärer, der als Gärrest-Zwischenlager für das flüssige Gärgut dient. Dieses kann entweder direkt als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden oder gelangt zur Volumenreduktion in die Gärrestaufbereitung.

Blockheizkraftwerk

Ein Teil des Roh-Biogases aus den Fermentern wird zum Blockheizkraftwerk geleitet. Dort treibt es einen Verbrennungsmotor an, welcher mittels Generator elektrischen Strom produziert. Die Abwärme des Motors kann ganzjährig für die Gasaufbereitungsanlage und die Fermenterheizung genutzt werden. Das Blockheizkraftwerk dient gleichzeitig zur Notstromversorgung der gesamten Biogasanlage.

Photovoltaik Anlage

Auf dem Dach der Grüngutannahmehalle produziert eine Solaranlage Strom für den Eigenbedarf der Biogasanlage.

Separation und Pressen

Die Gärreste der Trocken- und Flüssigvergärung werden nach der Vergärung mittels Schneckenpressen entwässert.

Der flüssige Teil gelangt zur weiteren Trennung auf die Ultrafiltration.

Die Feststoffe werden zur Aufbereitung in die Nachrotte weitergeleitet.

Festes Gärgut und Kompost

Die entwässerten Feststoffe werden in der Nachrotte eingelagert und belüftet. Dadurch wird der Nachkompostierungsprozess eingeleitet. Daraus entsteht das feste Gärgut.

Durch Zumischen von unvergorenem Festmaterial in das feste Gärgut kann hochwertiger Kompost produziert werden.

Um qualitativ hochwertigen Recyclingdünger zu erhalten und Geruchsemissionen zu vermeiden, ist die Nachrotte in einer separaten Halle untergebracht.

Ultrafiltration und Umkehrosmose

Die flüssige Fraktion wird zur Ultrafiltration geleitet, wo Feinstpartikel und Schwebstoffe abgetrennt werden. Nach der Ultrafiltration besteht die Flüssigkeit nur noch aus Wasser und den darin gelösten Nährstoffen.

Die Umkehrosmose dickt die nun feststofffreie Flüssigkeit ein, wodurch sich die Nährstoffkonzentration erhöht. Es entsteht ein Flüssigdünger – das sogenannte Nährstoffkonzentrat für die Landwirtschaft.

Das abgetrennte und annähernd frachtfreie Wasser wird bei laufender Qualitätskontrolle an die benachbarte ARA weitergeleitet.

Biogasaufbereitung

Das in der Vergärung entstandene Roh-Biogas gelangt vom Gasspeicher zur Gasaufbereitung. Das Biogas besteht zu 55 bis 60 % aus Methan (CH4 ), einem hohen Anteil an Kohlendioxid (CO₂) und einem ge­ringen Anteil an anderen Gasen.

Indem man Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff abtrennt, entsteht das zu Erdgasqualität aufbereitete Biogas mit einem Methangehalt von >96% . Nach entsprechender Druckerhöhung und Odorierung (Beigabe des typischen Erdgasgeruchs) wird das aufbereitete Biogas ins Erdgasnetz eingespeist.

Wie funktioniert die Anlage?

Jederzeit genügend Biomasse zur Verfügung zu haben, ist eine grosse Herausforderung.

Die intensive Tierhaltung im Kanton Luzern und die Trennung von Abfall gewährleisten eine kontinuierliche Zufuhr von Biomasse aus der Region. Was daraus entsteht, ist heimische Energie, die Umwelt und Portmonee gleichermassen schont.

Biomasse aus der Gemeinde

  • Grüngut
  • Laub, Sträucher
  • Rasenschnitt, Schnittblumen
  • Schnittgut von Strassenrändern
  • Speisereste, Gastro- und Rüstabfälle

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Vorteile auf einen Blick

  • attraktive Verarbeitungskosten
  • umweltfreundlich und regional
  • entlastet Klär- und Kehrichtverbrennungsanlagen
  • unabhängig von kostenintensiver Fremdenergie
  • CO₂-neutrale Energieerzeugung

Vergleich der Verwertungsvarianten in Bezug auf Energieertrag und CO₂ für 1000 Tonnen Grüngut.

375 000 kWh

erhöhte Netto-Energieausbeute

100 Tonnen

zusätzliche CO₂-Reduktion

Energie aus Vergärung

Gegenüber der reinen Kompostierung von Biomasse weist die Vergärung eine wesentlich bessere Energiebilanz auf, da die Vergärung Energie produziert, die Kompostierung hingegen Energie verbraucht.

Bei der Verwertung des Grünguts in der SwissFarmerPower Inwil wird im Vergleich zur Verwertung in einer Kompostierung mit kombinierter Nassvergärung die Netto-Energieausbeute aus 1000 Tonnen Grüngut um ca. 375 000 kWh erhöht. Gleichzeitig wird eine zusätzliche CO₂-Reduktion von rund 100 Tonnen erreicht. Durch die Vergärung des Grünguts in einem Trockenfermenter (thermophile Vergärung bei >53° C) können Speisereste und Küchenabfälle aus Privathaushalten und insbesondere von Restaurants und Hotels problemlos und hygienisch einwandfrei mit der Grüngutsammlung entsorgt werden.

 

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Netto-Energieertrag
pro 1000 Tonnen Grüngut

CO₂-Einsparung
pro 1000 Tonnen Grüngut

SFPI (Vergärung in Trockenfermentern)

560 MWh

146.2 t CO₂

Kompostierung

-60 MWh

-15.7 t CO₂

Nassvergärung / Kompostierung

186 MWh

45.6 t CO₂