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wusoa GmbH: Wohin mit dem Mist? Gülle für dezentrale Kleinbiogasanlagen.

Biogas hat sich als Alternative in der Energieversorgung etabliert. Die 7.850 Biogasanlagen in Deutschland - davon 858 in Baden-Württemberg - produzierten 2013 genug Biogas, um knapp sieben Prozent des deutschen Gesamtverbrauchs an Strom abzudecken. Martin Falger, Geschäftsführer der wusoa GmbH aus Stuttgart, erläutert im Gespräch mit Sanja Fessl (BIOPRO), warum er auf den Bau von Kleinbiogasanlagen setzt. Hierdurch wird das Spektrum von Biogasanlagen erweitert, da so auch Regionen, in denen nicht genug Biomasse für eine größere Anlage zur Verfügung steht, oder auch Viehbetriebe von dieser Energieressource profitieren können.

Martin Falger, gebürtiger Österreicher, gründete 2013 zusammen mit Charles Wiederkehr die wusoa GmbH in Stuttgart-Weilimdorf. Diese sieht sich als Partner für Landwirtschaftsbetriebe mit Viehhaltung, Kommunen und Gemeinden, die einen sinnvollen Umgang mit biologischen Abfallprodukten anstreben. © privat

Sie entwickeln zurzeit den Prototyp einer Kleinbiogasanlage. Wie kamen Sie, als gelernter Koch, auf diese Geschäftsidee?

Ich komme ursprünglich aus dem österreichischen Vorarlberg, genauer dem Biosphärenpark Großes Walsertal. Für die Bergbauern war eine autarke Energie- und Wärmeerzeugung schon immer wichtig, allerdings spielte Biogas lange keine Rolle. Das lag hauptsächlich daran, dass Biogasanlagen gemeinhin zu groß gedacht wurden, als dass sie für die Bergbauern interessant sein konnten.

Vor fünf Jahren erfuhr ich von einer Firma die Mikroblockheizkraftwerke baute und da dachte ich mir: Es muss doch möglich sein, auch für kleine oder mittlere Landwirte eine Anlage zu konzipieren, mit der sie Strom und/oder Wärme erzeugen, um in erster Linie sich selbst energieautark stellen zu können. Das war die Grundidee und so hat die Planung begonnen und wir haben im Januar 2013 die wusoa GmbH gegründet.

Welches Ziel wird mit dem Kleinbiogasanlagen-Konzept der wusoa GmbH verfolgt?

Zum einen ist uns wichtig, dass wir durch einen hohen Vorfertigungsgrad und eine Standardisierung in der Bauweise die Planungskosten senken können. Mit dem Architekturbüro Nübold aus Karlsruhe haben wir hier einen kompetenten Partner für unser Konzept begeistern können, der uns bei der gesamten baulichen Planung unterstützt. Durch die abgestuften Modulgrößen können wir die ideale Lösung für unterschiedlich große Höfe anbieten - von 15 bis 500 Rindern.

Zum anderen war uns daran gelegen, ein Konzept zu erarbeiten, wie Biogasanlagen rentabel sein können - auch wenn sie ausschließlich mit Abfällen wie Gülle oder Mist betrieben werden. Wir wollen keine Nahrungsmittel zur Energieerzeugung nutzen. Außerdem sehen wir in der Nutzung von organischen Rest- und Abfallstoffen ein riesiges Potenzial, das bisher noch wenig genutzt ist. So bauen wir Anlagen, in denen mindestens 80 Prozent Gülle oder Mist verwendet werden in Verbindung mit anderen biologischen Abfällen und Reststoffen. Nehmen wir das was ungenutzt ist und nicht das, was wir noch anbauen müssen.
Unternehmerisch ist das nächste Ziel die erfolgreiche Umsetzung des ersten Pilotprojekts mit der Dorfgemeinschaft Tennental in Baden-Württemberg. Dort soll spätestens 2015 unsere erste Anlage fertig gestellt und in Betrieb genommen werden.
Danach hoffen wir auf viele weitere spannende Projekte: Der Kleinbauer, der seine Wärmeversorgung unabhängig machen will, oder eine Gemeinde, die ihren Rasen- und Grünschnitt in Verbindung mit der Gülle eines ortsansässigen Milchhofs weiterverwerten möchte - wie es in der Gemeinde Winterbach angedacht ist.

Wie ist eine Kleinbiogasanlage im Allgemeinen aufgebaut?

Die wusoa GmbH baut Anlagen, in denen mindestens 80 Prozent Gülle oder Mist verwendet werden in Verbindung mit anderen biologischen Abfällen und Reststoffen. © wusoa GmbH

Im Aufbau bestehen unsere Anlagen aus einer oder mehreren Fermenterkammern mit unserem neu entwickelten bionischen Rührwerk, einer kleinen Pumptechnik für die Fermenter-Befüllung - auch Beschickung genannt - und einem Gaszwischenlager. Dann haben wir noch den Technikraum und als Endabnehmer ein Heizsystem - also eine Gastherme - oder ein Blockheizkraftwerk zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung angeschlossen. Die eigentliche Biogasproduktion erfolgt durch eine komplexe Bakterienflora - unter anderem durch Methanbakterien - in der Fermenterkammer.

Die kleinste unserer Anlagen braucht eine Grundfläche von circa 20 m² mit einer Fermentergröße von 10 m3, das größte Fermentermodul hat 120 m3 auf circa 100 m2 Grundfläche. Die kleineren Module sind primär als Heizungsmodule gedacht, an die eine Gastherme angeschlossen wird, die aus Biogas Wärme für zum Beispiel das Wohnhaus erzeugt; die größeren Module lassen sich jedoch auch optional mit einem Blockheizkraftwerk zur Stromerzeugung kombinieren.

Die Modulgröße wird immer an den jeweiligen Hof angepasst. Allerdings können Komponenten die auf dem Hof vorhanden sind, wie ein Gülleendlager, in das ganze Konzept miteinbezogen werden. Die Erfahrung hat außerdem gezeigt, dass eine Biogasanlage lieber etwas kleiner als zu groß gebaut werden sollte. So hat der Landwirt einerseits noch genug Mist übrig, um diesen als Humus wieder auszubringen und andererseits muss er sich so nicht ständig Gedanken darüber machen, wie er genügend Material zur Beschickung der Fermenter auftreiben soll. Der Landwirt soll Landwirt bleiben und nicht Energiewirt werden.

Welche Herausforderungen hatten Sie bei dem Down-scaling von einer großen Biogasanlage zu einer Kleinbiogasanlage zu meistern?

Die gesamte Entwicklungsarbeit der Biogasanlage dauert jetzt schon zwei Jahre. Heutzutage enthalten Biogasanlagen für den gewöhnlichen Landwirtschaftsbetrieb viel zu viel Technik. So bestand die größte Herausforderung darin, die Anlage zu vereinfachen. Außerdem haben wir die Fermenter rechteckig geplant und alternative Werkstoffe zu Beton gesucht.
Da der größte Eigenenergieverbrauch einer Biogasanlage auf das Rührwerk zurückzuführen ist, haben wir hier intensiver recherchiert und geforscht. Das Ergebnis ist ein neuartiges Rührwerk, mit welchem wir bereits jetzt schon mehr als 50 Prozent des Stromverbrauchs für den Betrieb des Rührwerks gegenüber einem herkömmlichen Rührwerk einsparen. Dieses bionische Rührwerk benötigt 5,5 kW, was der Leistungsaufnahme einer typischen Waschmaschine entspricht. Für den Landwirt, der den Prototyp getestet hat, bedeutete das eine deutliche Kostenersparnis, da dessen altes Rührwerk eine elektrische Leistung brauchte, die ungefähr der Wärmeleistung eines Einfamilienhauses entsprach.

Die Rührtechnik hat großen Einfluss auf den Gasertrag und damit die Kosten-/Nutzenrechnung der Biogasanlagen. Die Entwicklung des bionischen Rührwerks der wusoa GmbH orientiert sich an den Strömungs- und Verdrängungsverhalten, wie man es bei Entenfüßen beobachten kann. So ist es mit keinem der bisherigen Rührwerke vergleichbar. © wusoa GmbH

Für die Aufbereitung des gewonnenen Biogases zu Treibstoff gibt es zurzeit noch Entwicklungsbedarf. Die Umwandlung von Biogas in Biomethan ist sehr kostenintensiv. Hier sind wir immer noch auf der Suche nach jemandem, der eine effiziente und kostengünstige Lösung anbietet.

Welche Vorteile hat die Anschaffung einer modulbasierten Kleinbiogasanlage für einen Landwirt oder eine Gemeinde?

Durch die standardisierte modulare Bauweise kann eine Biogasanlage jederzeit vergrößert beziehungsweise verkleinert werden und passt sich so den Bedürfnissen des Betreibers an. Außerdem bietet dieses Verfahren den Vorteil, dass jede Kammer für sich arbeitet und so die Anfälligkeit der gesamten Anlage verringert wird, schließlich kann man nie vollständig ausschließen, dass fremde Bakterienstämme, Antibiotika oder andere Substanzen in die Anlage gelangen - was immer negative Auswirkungen auf den Ertrag hat. Ein Beispiel aus der Steiermark: Ein Landwirt schickte seine Kühe nach dem Klauenschneiden zur Desinfektion durch ein Laugenbad. Über die Hufe gelang die Lauge in den Stall und somit auch in die Gülle. Durch die Veränderung des pH-Wertes in der Gülle ist die Biogasanlage komplett runtergefahren, da die Bakterien im Fermenter sensibel auf derartige Veränderungen reagieren. In einem Mehrkammersystem wäre ihm nur eine Kammer ausgefallen.
Rein wirtschaftlich betrachtet, sind unsere Anlagen so ausgelegt, dass sie sich spätestens nach zehn Jahren amortisieren.

Da uns von Anfang an daran gelegen war, den ökologischen Kreislauf zu schließen, haben wir gemeinsam mit einem Partner ein Verfahren entwickelt, wie aus der Gülle ein hochwertiger Dünger gewonnen werden kann. Nach der anaeroben Fermentation wird die verbrauchte Gülle mit speziellen Mikroorganismen versetzt. Ein Landwirt aus dem Allgäu, der seit vier Jahren diese Mikroorganismen testet, kauft seit zwei Jahren keine zusätzlichen Düngemittel mehr. Ein weiterer großer Vorteil: 80 Prozent weniger Geruchsbildung zum Beispiel bei der Ausbringung der Gülle.

Biogas wird gerade vielfach kritisiert, wie begegnen Sie dieser Kritik?

Die Hauptkritikpunkte sind erstens, dass die Erzeugung von Biogas in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion steht und zweitens, dass durch die Biogasanlagen ozonschädliches Methan in die Atmosphäre entweicht.
Da wir keinen Mais zur Gaserzeugung verwenden, sondern nur Rest- und Abfallstoffe einsetzen, stehen wir dem ersten Kritikpunkt sehr gelassen gegenüber, auch wenn man die Kritik natürlich ernst nehmen und hier Aufklärungsarbeit leisten muss.
Auch den zweiten - sehr wohl berechtigten Kritikpunkt - haben wir im Vorfeld versucht durch unsere Bauweise zu entkräften: So sind unsere Anlagen zu 100 Prozent gasdicht. Wir haben keine klassischen Gashauben, sondern geschlossene Deckel. Gerade bei Sicherheitsfragen müssen wir sehr viel informieren.

Wieso haben Sie sich für Baden-Württemberg als Gründungsstandort entschieden?

Baden-Württemberg steht für Innovation und Know-how, denn hier gibt es die Firmen, die sich schon seit über 30 Jahren mit Biogas beschäftigen.
Außerdem gibt es hier ein offenes Ohr für Start-ups und Jungunternehmer sowie Möglichkeiten der Förderung. Wir haben zum Beispiel vom Land Baden-Württemberg den Innovationsgutschein A und den Innovationsgutschein B Hightech bekommen
- letzteren für den Prototypen-Bau des bionischen Rührwerks. Darüber hinaus gibt es in Baden-Württemberg viele Möglichkeiten zum Netzwerken, sodass man mit seiner Idee dem Ziel sukzessive immer näher kommt.

Herr Falger, vielen Dank für das Gespräch.


Die Fragen stelle Sanja Fessl von der BIOPRO Baden-Württemberg GmbH. 

Kennzahlen einer ‚Biogasanlage’

Die Kapazität einer Biogasanlage wird in Kubikmeter Biogas pro Stunde angegeben. Diese ist abhängig von eingesetztem Substrat, dem Fermenter und dessen Größe in m3. Das entstandene Biogas kann nun durch eine Gastherme zur Wärmeerzeugung oder in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Stromerzeugung (angegeben in Watt [W] elektrischer Leistung bzw. Wärmeleistung) genutzt werden. Bei Einsatz eines BHKWs kann mittels Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zusätzlich zum erzeugten Strom auch die entstandene Wärme genutzt werden.

Wenn beispielsweise eine Biogasanlage mit BHKW mit der Leistung von einem Kilowatt eine Stunde lang Biogas in elektrische Energie umwandelt, so entspricht das einer Energie von einer Kilowattstunde (kWh).

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