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Title:
BIOGAS PLANT FOR FERMENTING ORGANIC MATERIALS AND FOR GENERATING BIOGAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/074336
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a biogas plant for fermenting organic materials and for generating biogas, having a plurality of containers and/or tanks, which form at least one slurry store (7), at least one fermenter container (8) downstream of the slurry store (7), at least one post-fermenter container (9) downstream of the fermenter container (8) and/or at least one final storage container (10) downstream of the fermenter container (8). According to the invention, the entire functional biogas plant is, as a floating biogas plant, a component of a one-part or of a multi-part connected floating body.

Inventors:
NIEDERBACHER MICHAEL (IT)
Application Number:
PCT/EP2019/076683
Publication Date:
April 16, 2020
Filing Date:
October 02, 2019
Export Citation:
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Assignee:
NIEDERBACHER MICHAEL (IT)
International Classes:
C12M1/107; C12M1/00; C12M1/09
Foreign References:
DE4419795A11995-06-22
US20130183705A12013-07-18
DE102011110638A12013-02-21
US3871319A1975-03-18
US20060213370A12006-09-28
Other References:
DATABASE WPI Week 201550, Derwent World Patents Index; AN 2015-429025, XP002796799
Attorney, Agent or Firm:
LIEBL, Thomas et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Biogasanlage zur, vorzugsweise kontinuierlichen, Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Biogas,

mit einer Mehrzahl von Behältern und/oder Tanks, die wenigstens eine Vorgrube (7), wenigstens einen der Vorgrube (7) nachgeordneten Fermenterbehälter (8), wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Nachfermenterbehälter (9) und/oder wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Endlagerbehälter (10) ausbilden,

dadurch gekennzeichnet,

dass die gesamte funktionsfähige Biogasanlage als schwimmende Biogasanlage mit der wenigstens einen Vorgrube (7), dem wenigstens einen Fermenterbehälter (8), dem wenigstens einen Nachfermenterbehälter (9) und/oder dem wenigstens einen Endlagerbehälter (10) Bestandteil eines einteiligen Schwimmkörpers (3; 21 ) oder Bestandteil eines mehrteiligen, zusammenhängenden Schwimmkörpers ist, und

dass der einteilige oder mehrteilige Schwimmkörper (3, 21 ) einen eigenen Fahrantrieb (12) und/oder eine Vorrichtung zum Andocken eines Schleppfahrzeugs (22) und/oder eine Vorrichtung zum Vertäuen in einem Hafen und/oder eine Vorrichtung zum Vertäuen oder Andocken eines Transportschiffes (26) und/oder eine Vorrichtung zum Ankern (24) aufweist, vorzugsweise für betriebsmäßig aufeinanderfolgende Fahrten und Verlegungen der schwimmenden Biogasanlage (1 ) in mehrere Häfen von Küstenstädten (S1 bis S6) und/oder zu bestimmten, vorgegebenen wasserseitigen Standorten (25, 27, 28) in Küstennahbereichen, vorzugweise außerhalb einer 12- Meilen-Zone (23), insbesondere zur Aufnahme von in den Häfen bereitgestelltem Biomüll, vorzugsweise von Land aus, und/oder von an den wasserseitigen Standorten (25, 27, 28) mittels Transportschiffen (26) angeliefertem Biomüll sowie zu dessen Vergärung und Erzeugung von Biogas während der Hafenaufenthalte und/oder Standortaufenthalte und/oder während der Fahrten.

2. Biogasanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einteiligen Schwimmkörper (3; 21 ) die einzelnen Komponenten der schwimmenden Biogasanlage (1 ) auf dem Schwimmkörper (3; 21 ) angeordnet sind und/oder in den Schwimmkörper (3; 21 ) integriert sind.

3. Biogasanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrteiligen, zusammenhängenden Schwimmkörper die einzelnen Komponenten der schwimmenden Biogasanlage (1 ) auf die mehreren Schwimmkörperteile verteilt sind, insbesondere auf dem jeweils zugeordneten Schwimmkörperteil angeordnet sind und/oder in das jeweils zugeordnete Schwimmkörperteil integriert sind.

4. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) weiter wenigstens einen Behälter und/oder Tank (11 ), insbesondere für

Prozesswasser und/oder Störstoffe, aufweist.

5. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) weiter wenigstens eine Aufbereitungseinrichtung (16) für Biomüll aufweist, insbesondere zur Trennung organischer Stoffe als vergärbare Biomasse von Störstoffen, insbesondere von Sand, Plastikteilen und Papier/Karton, wobei die Störstoffe bei einem Hafenaufenthalt an das Land und/oder bei Standortaufenthalten auf ein Transportschiff (26) abladbar und/oder Plastikteile und/oder Papier/Karton zumindest teilweise in der Biogasanlage durch Verbrennung und/oder Vergasung energetisch nutzbar sind.

6. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) weiter wenigstens eine Biogas-Verarbeitungseinrichtung (17) zur Verarbeitung des erzeugten Biogases aufweist.

7. Biogasanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Biogas-Verarbeitungseinrichtung (17) wenigstens eine Einrichtung zur Verflüssigung des Biogases zu Flüssiggas (LNG, Liquid Natural Gas) sowie einen Flüssiggastank (18) (LNG-Tank) und/oder wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung von CNG (Compressed Natural Gas) sowie einen Gastank aufweist, vorzugsweise dergestalt, dass das erzeugte Gas bei einem Hafenaufenthalt an das Land oder bei einem Standortaufenthalt auf ein Transportschiff (26) umladbar und/oder in der schwimmenden Biogasanlage (1 ) zumindest teilweise verwendbar ist.

8. Biogasanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) einen Fahrantrieb (12) mit einem Gasmotor (13) aufweist, der mit erzeugtem Gas betreibbar ist.

9. Biogasanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Biogas-Verarbeitungseinrichtung (17) durch wenigstens ein Kraftwerk, vorzugsweise ein Blockheizkraftwerk, gebildet ist, in dem elektrischer Strom und/oder Wärme, vorzugsweise zum Eigenverbrauch der Biogasanlage, erzeugbar ist.

10. Biogasanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) einen Fahrantrieb (12) mit einer elektrischen Maschine, insbesondere mit einem Elektromotor, aufweist, der mit erzeugtem Strom betreibbar ist.

1 1. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Teil der Behälter der schwimmenden Biogasanlage (1 ), insbesondere in der wenigstens einen Vorgrube (7) und/oder in dem wenigstens einen

Fermenterbehälter (8) und/oder in dem wenigstens einen

Nachfermenterbehälter (9) und/oder in dem wenigstens einen Endlagerbehälter (10), wenigstens eine Rühreinrichtung, bevorzugt als höhenverstellbare Rühreinrichtung (14a, 14b) und/oder als Rührwerk mit einem Rührflügel, angeordnet ist.

12. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem wenigstens einen Endlagerbehälter

(10) gesammelte Gärrest in einem Hafen in eine Kläranlage umpumpbar ist und/oder zumindest teilweise auf der Fahrt zwischen den Häfen ins Meer ableitbar ist. 13. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einteilige Schwimmkörper oder der mehrteilig zusammenhängende Schwimmkörper als floßartige Ponton- Konstruktion (21 ) ausgeführt ist.

14. Biogasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einteilige Schwimmkörper ein, vorzugsweise isolierter und/oder wärmegedämmter, Schiffsrumpf (3) eines mit einem Fahrantrieb (12) ausgerüsteten, seetüchtigen Schiffes ist, wobei im Schiffsrumpf (3) unter teilweiser Verwendung der

Rumpfaußenwände die Komponenten der schwimmenden

Biogasanlage (1 ), insbesondere die wenigstens eine Vorgrube (7), der wenigstens eine Fermenterbehälter (8), der wenigstens eine Nachfermenterbehälter (9) und/oder der wenigstens eine Endlagerbehälter (10), vorzugsweise zusammen mit wenigstens einem weiteren Behälter und/oder Tank (11 ), angeordnet sind.

15. Biogasanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Schiffsaufbauten (15) weitere Zusatzeinrichtungen, vorzugsweise wenigstens eine Biogas-Verarbeitungseinrichtung (17), insbesondere in

Form einer Einrichtung zur Verflüssigung des Biogases zu Flüssiggas mitsamt Flüssiggastank (18) und/oder in Form einer Einrichtung zur Erzeugung von CNG (Compressed Natural Gas) mitsamt Gastank und/oder in Form eines Kraftwerks, und/oder wenigstens eine Aufbereitungseinrichtung (16) für Biomüll, angeordnet sind.

16. Biogasanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff, vorzugsweise ein Stahlschiff, ein umgebauter, vom Öltransport ausrangierter, vorzugsweise doppelwandiger, Öltanker (2) ist, insbesondere dergestalt, dass zumindest teilweise dort vorhandene

Öltanks als Behälter und/oder Tanks nutzbar sind.

17. Biogasanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

dass vom Bug (4) zum Heck (5) nacheinander im Schiffsrumpf (3) mehrere nebeneinander liegende, durch Schottwände getrennte Vorgruben (7a, 7b, 7c), mehrere nebeneinander liegende

Fermenterbehälter oder -tanks (8a, 8b, 8c), mehrere nebeneinander liegende Nachfermenterbehälter oder -tanks (9a, 9b, 9c) und mehrere nebeneinander liegende Endlagerbehälter oder -tanks (10a, 10b, 10c) angeordnet sind, und

dass in darüberliegenden Aufbauten (15) Einrichtungen (16, 17) zur Aufbereitung von Biomüll und/oder zur Verarbeitung von Biogas, insbesondere zur Verflüssigung von Biogas und zur Speicherung des erzeugten Flüssiggases, und/oder zur Verbrennung von Störstoffen und/oder zur Trocknung und/oder zur Pelletierung angeordnet sind.

18. Biogasanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Schiffsrumpf (3) mehrere weitere Behälter oder Tanks (11a, 11 b, 11c, 11 d), insbesondere für Prozesswasser und Störstoffe, mit einem dazwischen liegenden Endlagerbehälter oder -tank (10d) sowie der Schiffsantrieb (12) angeordnet sind.

19. Schiff, vorzugsweise umgebauter, vom Öltransport ausrangierter, doppelwandiger Öltanker (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff eine gesamte, funktionsfähige Biogasanlage, insbesondere eine Biogasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur vorzugsweise kontinuierlichen Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Biogas aufweist, wobei die Biogasanlage eine Mehrzahl von Behältern und/oder Tanks aufweist, die wenigstens eine Vorgrube (7), wenigstens einen der Vorgrube (7) nachgeordneten Fermenterbehälter (8), wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Nachfermenterbehälter (9) und/oder wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Endlagerbehälter (10) ausbilden.

20. Floßartige Ponton-Konstruktion, dadurch gekennzeichnet, dass die einen einteiligen oder mehrteilig zusammenhängenden Schwimmkörper ausbildende Ponton-Konstruktion eine gesamte, funktionsfähige Biogasanlage, insbesondere eine Biogasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur vorzugsweise kontinuierlichen Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Biogas aufweist, wobei die Biogasanlage eine Mehrzahl von Behältern und/oder Tanks aufweist, die wenigstens eine Vorgrube (7), wenigstens einen der Vorgrube (7) nachgeordneten Fermenterbehälter (8), wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Nachfermenterbehälter (9) und/oder wenigstens einen dem Fermenterbehälter (8) nachgeordneten Endlagerbehälter (10) ausbilden.

21. Verfahren zum Umbau eines ausrangierten Öltankers (2) zu einer schwimmenden Biogasanlage (1 ) mit den Merkmalen der Ansprüche 16 oder 17 oder 18.

22. Verfahren zum Betrieb einer schwimmenden Biogasanlage (1 ) nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Biogasanlage (1 ) aufeinanderfolgend unterschiedliche

Häfen von Küstenstädten (S1 bis S6) und/oder temporär vorgegebene wasserseitige Standorte (25, 27, 28), vorzugsweise im

Küstennahbereich von Küstenstädten (S1 bis S6) und/oder vorzugsweise außerhalb einer 12-Meilen-Zone (23), zur Aufnahme von Biomüll anläuft, wobei die Aufnahme in den Häfen, vorzugsweise von

Land, und an den Standorten (25, 27, 28) im Wasser mittels Transportschiffen (26) erfolgt, und die organischen Substanzen des Biomülls, gegebenenfalls nach einer Aufbereitung, vorzugsweise kontinuierlich, während der Hafenaufenthalte und/oder Standortaufenthalte und/oder während der Fahrten in einem, vorzugsweise kontinuierlich ablaufenden, Fermentations- und Vergasungsprozess verarbeitet werden.

Description:
Beschreibung

Bioaasanlaae zur Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Bioaas

Die Erfindung betrifft eine Biogasanlage zur vorzugsweise kontinuierlichen Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Biogas.

In derartigen allgemein bekannten, gattungsgemäße Biogasanlagen läuft ein Fermentationsprozess ab, bei dem organische Stoffe als Biomasse, insbesondere landwirtschaftliche sowie haushaltliche organische Reststoffe vergast werden. Übliche Biogasanlagen weisen eine Vorgrube zur Sammlung und Aufbereitung organischer Stoffe für die Beschickung eines nachgeordnetem Fermenterbehälters auf, in dem der Fermentations- bzw. Vergasungsprozess unter aeroben oder anaeroben Bedingungen durch Mikroorganismen durchgeführt wird. Eine Nachfermentation wird üblicherweise in einem nachgeordneten Nachfermenterbehälter durchgeführt, an den sich ein Endlagerbehälter zur Sammlung von Gärresten anschließt. Gegebenenfalls kann eine solche Biogasanlage noch weitere Behälter und Tanks aufweisen, beispielsweise für Prozesswasser oder zur Sammlung von nichtfermentierbaren Störstoffen. Das in den Fermenterbehältern erzeugte Biogas als Biomethan wird abgezogen und üblicherweise in einer Biogasanlage zur Energieerzeugung verwendet, zum Beispiel als Heizgas oder zur Stromerzeugung in nachgeschalteten Gasbrennkraftmaschinen mit Elektrogeneratoren. Die bekannten Biogasanlagen sind stationäre Anlagen, deren Behälter entweder im Erdboden eingelassen oder als Hochbehälter ausgeführt sind. Die Biomasse zur Fermentation, zum Beispiel Mais, Gras, Stalldung, Jauche, Gärschlamm, Schlachtabfälle, haushaltliche organische Reststoffe etc. werden mit geeigneten Fahrzeugen zu den stationären Biogasanlagen transportiert und dort verarbeitet.

In Städten, insbesondere in Großstädten fallen erhebliche Mengen von Müll an, deren möglichst umweltgerechte Entsorgung zunehmend schwieriger wird. Mülldeponien erfordern einen ungünstig großen Flächenbedarf und sind unangenehm geruchintensiv. Müllverbrennungsanlagen sind durch den Schadstoffausstoß nicht umweltfreundlich. Haushalte, ebenso wie kommunale Entsorgungsbetriebe sammeln bereits getrennt von üblichem Restmüll sogenannten Biomüll, der dann zu gegebenenfalls vorhandenen stationären Biogasanlagen zur Fermentation transportiert wird. Solche Biogasanlagen benötigen eine relativ große Grundfläche und können wegen der dichten Besiedelung in Städten und den meist hohen Grundstückspreisen sowie gegebenenfalls der Geruchsbelästigung nur weit außerhalb von Städten angesiedelt werden, was ungünstig lange Transportwege bedingt. Zudem ist der Neubau von Biogasanlagen in stadtnahen Bereichen meist durch fehlende geeignete Grundstücke und oft erhebliche Widerstände von Bürgern ohnehin kaum mehr möglich.

Die vorstehenden Probleme betreffen besonders auch Küstenstädte, insbesondere in südlichen Breiten, wo die Müllentsorgung bekanntlich seit vielen Jahren ein großes Problem darstellt. Wegen der hohen sommerlichen Temperaturen ist zudem die Entsorgung von Biomüll besonders kritisch. Der Begriff Biomüll wird hier sehr allgemein als gegebenenfalls mit Störstoffen vermengte, vergärbare Biomasse verstanden, welche beispielsweise in Haushalten anfällt und Speisereste enthalten kann, ebenso wie gewerblicher Biomüll von Hotelbetrieben, Schlachtabfällen, etc. verstanden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Biogasanlage so weiter zu bilden, dass eine umweltfreundliche, wirtschaftlich effektive und von Bürgern akzeptierbare Entsorgung von Biomüll aus Küstenstädten oder küstennahen Städten möglich wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin dazu ein Verfahren zum Umbau eines Öltankers vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Biogasanlage aufzuzeigen.

Die Aufgabe hinsichtlich der Weiterbildung einer gattungsgemäßen Biogasanlage wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß Anspruch 1 ist eine Biogasanlage zur, vorzugsweise kontinuierlichen, Fermentation von organischen Stoffen und zur Erzeugung von Biogas vorgesehen, die eine Mehrzahl von Behältern und/oder Tanks aufweist, die wenigstens eine Vorgrube, wenigstens einen der Vorgrube nachgeordneten Fermenterbehälter, wenigstens einen dem Fermenterbehälter nachgeordneten Nachfermenterbehälter und/oder wenigstens einen dem Fermenterbehälter nachgeordneten Endlagerbehälter ausbilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die gesamte funktionsfähige Biogasanlage als schwimmende Biogasanlage mit der wenigstens einen Vorgrube, dem wenigstens einen Fermenterbehälter, dem wenigstens einen Nachfermenterbehälter und/oder dem wenigstens einen Endlagerbehälter Bestandteil eines einteiligen Schwimmkörpers oder Bestandteil eines mehrteiligen, zusammenhängenden Schwimmkörpers ist. Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der einteilige oder mehrteilige Schwimmkörper einen eigenen Fahrantrieb und/oder eine Vorrichtung zum Andocken eines Schleppfahrzeugs und/oder eine Vorrichtung zum Vertäuen in einem Hafen und/oder eine Vorrichtung zum Andocken oder Vertäuen eines Transportschiffs und/oder eine Ankervorrichtung aufweist. Eine derartige Biogasanlage ist insbesondere vorgesehen für betriebsmäßig aufeinanderfolgende Fahrten und Verlegungen der schwimmenden Biogasanlage in mehrere Häfen von Küstenstädten und/oder zu Standorten im Wasser in Küstennahbereichen (bzw. Küstennahbereichen von Küstenstädten), vorzugweise außerhalb einer 12-Meilen-Zone, insbesondere zur Aufnahme des in den Häfen anfallenden bzw. dort bereitgestellten Biomülls, vorzugsweise von Land aus, oder zur Aufnahme des an den wasserseitigen Standorten mittels Transportschiffen angelieferten Biomülls und zu dessen vorzugsweise kontinuierlicher Vergärung und vorzugsweise kontinuierlicher Erzeugung von Biogas während der Hafenaufenthalte und/oder Standortaufenthalte und/oder während der Fahrten. Damit kann die schwimmende Biogasanlage betriebsmäßig in aufeinanderfolgenden Fahrten in mehrere Häfen von Küstenstädten oder zu Standorten im Wasser, insbesondere zu Ankerplätzen, verlegt werden, um dort Biomüll aufzunehmen und dem Fermentationsprozess zuzuführen mit dessen vorzugsweise kontinuierlich fortlaufender Vergärung und vorzugsweise kontinuierlicher Erzeugung von Biogas während der Aufenthalte und/oder während der Fahrten. Die Standorte im Wasser können beispielsweise durch deren Koordinaten vorgegeben werden. Wo es möglich ist, kann die schwimmende Biogasanlage dort dann auch verankert werden; wenn dies nicht möglich ist, kann sich die schwimmende Biogasanlage in diesem Bereich temporär aufhalten. Zur Klarstellung sei nochmals erwähnt, dass es sich bei den wasserseitigen Standorten um solche Standorte im Wasser handelt, die außerhalb von Häfen liegen, zum Beispiel bevorzugt außerhalb der 12-Meilen-Zone liegen.

Damit kann eine umweltfreundliche und energetisch effektive Entsorgung von Biomüll aus Küstenstädten oder gegebenenfalls auch aus küstennahen Städten auf einfache Weise erfolgen ohne dass in jeder dieser Städte eine eigene Biogasanlage gebaut und betrieben werden muss mit den zu erwartenden Schwierigkeiten durch langwierige Genehmigungsverfahren und gegen Widerstände von Bürgerinitiativen. Zudem kann die schwimmende Biogasanlage in regelmäßigen, relativ kurzen Zeitabständen von beispielsweise einer Woche Biomüll aufnehmen und abholen, so dass jeweils nur eine relativ kleine Biomüllmenge von einer Woche gesammelt und bereitgestellt werden muss.

Bei einem einteiligen Schwimmkörper können die einzelnen Komponenten der schwimmenden Biogasanlage auf dem Schwimmkörper angeordnet sein und/oder in den Schwimmkörper integriert sein. Bei einem mehrteiligen, zusammenhängenden Schwimmkörper können die einzelnen Komponenten der schwimmenden Biogasanlage auf die mehreren Schwimmkörperteile verteilt sein, insbesondere auf dem jeweils zugeordneten Schwimmkörperteil angeordnet sein und/oder in das jeweils zugeordnete Schwimmkörperteil integriert sein.

Die schwimmende Biogasanlage weist weiter bevorzugt wenigstens einen Behälter und/oder Tank, insbesondere für Prozesswasser und/oder Störstoffe, auf.

Die schwimmende Biogasanlage kann weiter besonders bevorzugt eine Aufbereitungseinrichtung für Biomüll aufweisen, wobei der Biomüll noch Störstoffe, insbesondere Sand, Plastikteile, Papier/Karton etc. enthalten kann. Diese Aufbereitungseinrichtung ist bevorzugt so ausgelegt, dass sie die organischen Stoffe als vergärbare Biomasse aus dem Biomüll trennen kann, wobei dann die Biomasse dem Fermentationsprozess zugeführt wird. Bei einem Hafenaufenthalt können gegebenenfalls die abgetrennten Störstoffe an Land und/oder bei einem wasserseitigen Standortaufenthalt auf ein Transportschiff gebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können Störstoffe, insbesondere Plastikteile und/oder Papier/Karton zumindest teilweise auch durch Verbrennung/Vergasung in der Biogasanlage energetisch genutzt werden. Eine solche Aufbereitungseinrichtung zur Trennung von Störstoffen und vergärbarer Biomasse kann gegebenenfalls aber auch bereits an Land im Hafenbereich oder dezentral aufgebaut sein und betrieben werden, so dass dann von der schwimmenden Biogasanlage nur noch ausschließlich organische, vergärbare Stoffe aufgenommen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die schwimmende Biogasanlage weiter wenigstens eine Biogas-Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des erzeugten Biogases auf. Diese ist bevorzugt durch eine Einrichtung zur Verflüssigung des Biogases zu Flüssiggas (LNG, Liquid Natural Gas) sowie einen Flüssiggastank (LNG-Tank) gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Verarbeitungseinrichtung durch eine Einrichtung zur Erzeugung von CNG (Compressed Natural Gas) sowie einen Gastank, insbesondere einen Hochdrucktank, gebildet sein, da das CNG regelmäßig ein auf zum Beispiel ca. 200 bis 250 bar verdichtetes Gas ist. Das in der schwimmenden Biogasanlage erzeugte Flüssiggas und/oder CNG kann gegebenenfalls auch, zum Beispiel als Kraftstoff, zum Betrieb der Biogasanlage Verwendung finden. Besonders vorteilhaft kann dann in diesem Fall vorgesehen sein, dass der Fahrantrieb der schwimmenden Biogasanlage einen Gasmotor aufweist, der mit einen Teil des erzeugten Gases betrieben wird. Dadurch ist die schwimmende Biogasanlage insgesamt weitestgehend autark und unabhängig von einer externen Energieversorgung.

Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, die

Verarbeitungseinrichtung durch ein Kraftwerk, vorzugsweise ein Blockheizkraftwerk, auszubilden, in dem elektrischer Strom und/oder Wärme erzeugbar ist. Mit einem derartigen Kraftwerk kann dann zum Beispiel Eigenstrom in einem Umfang erzeugt werden, wie er zum Betrieb der Biogasanlage, zum Beispiel zum Betrieb von Aggregaten bzw. Nebenaggregaten der Biogasanlage, wie zum Beispiel von Pumpen, von Heizungen, von Rührwerken etc., benötigt wird und/oder kann Wärme in einem Umfang erzeugt werden, wie sie zum Betrieb der Biogasanlage, wie zum Beispiel zum Heizen der Fermenter, zum Heizen von Brauchwasser etc., benötigt wird. In Verbindung mit einem derartigen Kraftwerk kann die schwimmende Biogasanlage gegebenenfalls auch einen Fahrantrieb mit einer elektrischen Maschine, insbesondere mit einem Elektromotor, aufweisen, der gegebenenfalls unter Zwischenschaltung wenigstens einer Speicherbatterie, mit erzeugtem Strom betreibbar ist.

Insbesondere für eine gleichmäßige Verteilung der organischen Stoffe zum Beispiel in der Fermenter-Schlämmung bzw. zum Verhindern des Festsetzens von Feststoffen an den Behälterwänden kann vorgesehen werden, dass in wenigstens einem Teil der Behälter der schwimmenden Biogasanlage, insbesondere in der wenigstens einen Vorgrube und/oder in dem wenigstens einen Fermenterbehälter und/oder in dem wenigstens einen Nachfermenterbehälter und/oder in dem wenigstens einen Endlagerbehälter, wenigstens eine Rühreinrichtung, bevorzugt als höhenverstellbare Rühreinrichtung und/oder als Rührwerk mit einem Rührflügel, angeordnet ist.

Gärreste können vorzugsweise in Kläranlagen an Land umgepumpt oder ins Meer abgelassen werden. So können beispielsweise die Gärreste, insbesondere nach einer Fest-Flüssig Trennung ins Meer geleitet werden. Durch das Abtrennen von Störstoffen wie Sand, Plastik, etc. vor dem

Fermentationsprozess und nachher in einer zum Beispiel Fest-

Flüssigtrennanlage (Separator) kann gewährleistet werden, dass keine Störstoffe ins Meer gelangen. Es werden nur organische Reststoffe (sozusagen als Fischfutter) ins Meer eingeleitet. Der einteilige Schwimmkörper oder der mehrteilige zusammenhängende Schwimmkörper kann als floßartige Ponton-Konstruktion ausgeführt sein, zum Beispiel dergestalt, dass auf dieser die Behälter, Tanks und Zusatzeinrichtungen der Biogasanlage angebracht sind. Derartige Ponton- Konstruktionen können insbesondere durch ein Schleppfahrzeug gezogen und verlagert werden. Eine solche relativ einfache Anlage eignet sich insbesondere für ruhige Gewässer und kleinere Verlagerungswege zwischen anzulaufenden Häfen und gegebenenfalls kleinere Biomüllmengen mit entsprechend kleinerer Biogasanlage.

Eine dagegen wesentlich funktionsfähigere und bevorzugte Ausführungsform einer schwimmenden Biogasanlage besteht darin, dass ein einteiliger Schwimmkörper ein Schiffsrumpf eines mit einem Fahrantrieb ausgerüsteten, seetüchtigen Schiffes ist, wobei im Schiffsrumpf unter teilweiser Verwendung der Rumpfaußenwände die Komponenten der schwimmenden Biogasanlage, insbesondere die wenigstens eine Vorgrube, der wenigstens eine Fermenterbehälter, der wenigstens eine Nachfermenterbehälter und/oder der wenigstens eine Endlagerbehälter, sowie gegebenenfalls weitere Behälter und/oder Tanks angeordnet ein können. In Schiffsaufbauten sind darüber liegend weitere Zusatzeinrichtungen, wie beispielsweise wenigstens eine Biogas-Verarbeitungseinrichtung, insbesondere in Form einer Einrichtung zur Verflüssigung des Biogases zu Flüssiggas mitsamt Flüssiggastank und/oder in Form einer Einrichtung zur Erzeugung von CNG (Compressed Natural Gas) mitsamt Gastank und/oder in Form eines Kraftwerks, und/oder wenigstens eine Aufbereitungseinrichtung für Biomüll, angeordnet, wobei zum Beispiel der Flüssiggastank auch im Schiffsrumpf angeordnet sein kann.

Weiter kann der Schiffsrumpf innen oder außen isoliert sein, um die Wärmeverluste durch den Rumpf zu minimieren. Als eine äußerst kostengünstige Lösung zur Herstellung einer schwimmenden Biogasanlage in Form eines seetüchtigen Schiffes, insbesondere als Stahlschiff, wird ein umgebauter, vom Öltransport ausrangierter, vorzugsweise doppelwandiger Öltanker vorgeschlagen, wobei zumindest teilweise dort vorhandene Öltanks als Behälter und/oder Tanks, insbesondere als Anlagenbehälter und/oder Prozesstanks, nutzbar sind. Die Doppelwandigkeit kann hier vorteilhaft zur Behälterdämmung genutzt werden und ist auch bei der Verwendung in einer Biogasanlage ein wesentliches Sicherheitselement, da sie zum Beispiel bei Undichtigkeiten der Innenwand vor einem Auslaufen von Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Gärrest, schützt. Durch die ohnehin vorhandene Stahlkonstruktion ist es relativ einfach und kostengünstig, die für den Fermentationsprozess erforderlichen Behälter in geeigneter Größe sofern erforderlich durch Einschweißen von Stahlwänden in die Stahlkonstruktion herzustellen.

Eine geeignete räumliche Aufteilung in einem solchen Schiff ergibt sich, wenn vom Bug zum Heck nacheinander im Schiffsrumpf mehrere, z.B. drei, nebeneinander liegende, durch Schottwände getrennte Vorgruben und entsprechend mehrere, zum Beispiel drei, nebeneinander liegende Fermenterbehälter oder -tanks, mehrere, zum Beispiel drei, nebeneinander liegenden Nachfermenterbehälter oder -tanks, mehrere, zum Beispiel drei, nebeneinander liegende, gegebenenfalls ein dahinter liegender Endlagerbehälter oder -tank und gegebenenfalls mehrer, zum Beispiel vier, weitere Behälter oder Tanks, insbesondere für Prozesswasser und Störstoffe, sowie der Schiffsantrieb angeordnet sind. In darüberliegenden Aufbauten können dann die Einrichtungen zur Aufbereitung von Biomüll, zur Verflüssigung von Biogas, sowie gegebenenfalls zur Verbrennung von Störstoffen, zur Trocknung und Pelletierung und ein Flüssiggastank angeordnet sein. Weiter wird ein Schiff und eine floßartige Ponton-Konstruktion beansprucht, die eine gesamte, funktionsfähige Biogasanlage aufweisen.

Weiter wird ein Verfahren zum Umbau eines ausrangierten Öltankers zu einer vorstehend beschriebenen schwimmenden Biogasanlage beansprucht.

Zudem wird ein Verfahren zum Betrieb einer vorstehend beschriebenen Biogasanlage beansprucht, dergestalt, dass diese aufeinanderfolgend unterschiedliche Häfen von Küstenstädten oder küstennahen Städten anläuft zur Aufnahme von dort anfallendem und bereitgestelltem Biomüll und dessen organische Substanzen gegebenenfalls nach einer Aufbereitung während der Hafenaufenthalte und während der Fahrten zwischen den Häfen in einem kontinuierlich ablaufenden Fermentations- und Vergasungsprozess verarbeitet werden. Alternativ oder auch kombiniert kann die schwimmende Biogasanlage temporär auch vorbestimmte Standorte im Küstennahbereich von

Küstenstädten anlaufen und dort von Transportschiffen Biomüll aufnehmen.

Es versteht sich, dass die evtl anfallenden Störstoffe auch wieder zurück an Land gebracht werden können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn für diese keine Vergasung und/oder Verbrennung zulässig ist und die energetische Verwertung und /oder Entsorgung der Störstoffe auch in Hoheitsgewässern unzulässig ist.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter beispielhaft näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen zu einer schwimmenden Biogasanlage umgebauten Öltanker entlang der Linie A-A aus Figur 2, Figur 2 einen schematischen Horizontalschnitt entlang der Linie B-B des Öltankers nach Figur 1 , Figur 3 eine schematische Darstellung für eine erste Betriebsart der schwimmenden Biogasanlage, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung für eine zweite Betriebsart der schwimmenden Biogasanlage.

In den Schnittdarstellungen der Figuren 1 und 2 ist eine schwimmfähige Biogasanlage 1 gezeigt, hier lediglich beispielhaft als dazu umgebauter doppelwandiger Öltanker 2. Im Schiffsrumpf 3 des Öltankers 2 sind in der Reihenfolge vom Bug 4 bis zum Heck 5 nacheinander hier lediglich beispielhaft drei nebeneinander liegende jeweils durch Schottwände 6 getrennte Vorgruben 7a, 7b, 7c, drei nebeneinander liegende Fermenterbehälter als Fermentertanks

8a, 8b, 8c, drei nebeneinander liegende Nachfermenterbehälter als

Nachfermentertanks 9a, 9b, 9c, drei nebeneinander liegende Endlagerbehälter als Endlagertanks 10a, 10b, 10c und vier weitere Tanks 11a, 11 b, 11c, 11 d, insbesondere für Prozesswasser und zum Sammeln von Störstoffen sowie ein Schiffsantrieb 12 mit einem Flüssiggasmotor 13 angeordnet. In Längsrichtung hinter dem Endlagertank 10b ist zudem ein vierter Endlagertank 10d angeordnet. Es versteht sich, dass selbstverständlich auch eine andere Anzahl der jeweiligen Behälter/Tanks vorgesehen sein kann. Aus der Schnittdarstellung nach Figur 1 sind zudem in jedem Tank 8, 9, 10, 11 hier beispielhaft jeweils zwei höhenverstellbare Rührwerke 14a, 14b (hier lediglich beispielhaft als Rührwerk mit einem Rührflügel) ersichtlich, die in Figur 2 wegen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. In Figur 1 sind weiter über dem Schiffsrumpf hier lediglich beispielhaft drei (schematisch dargestellte) Aufbauten 15 dargestellt, die unter anderem, nicht im Detail dargestellte Einrichtungen 16a, 16b zur Aufbereitung von Biomüll, zur Verbrennung von Störstoffen, zur Trocknung, zur Pelletierung etc. enthalten können. Zudem ist eine Einrichtung 17 zur Verflüssigung von Biogas und/oder zur Erzeugung von CNG (Compressed Natural Gas) in den Aufbauten 15 enthalten, wobei das Biogas in einem Gastank 18 gespeichert wird und teilweise für den Gasmotor 13 des Schiffsantriebs 12 sowie gegebenenfalls für weitere Zusatzaggregate verwendet wird. Die Einrichtung 17 könnte alternativ auch ein Kraftwerk, insbesondere ein Blockheizkraftwerk, sein und der Gasmotor 17 eine elektrische Maschine.

In Figur 3 ist stark schematisiert und lediglich beispielhaft eine erste Betriebsart zum Einsatz einer schwimmenden Biogasanlage 1 zur Entsorgung von Biomüll gezeigt: Dazu sind hier beispielhaft sechs an einer schematisierten Küstenlinie 19 beabstandet liegende Küstenstädte S1 bis S6 dargestellt. Die schwimmende Biogasanlage 1 entsprechend dem umgebauten Öltanker 2 aus den Figuren 1 und 2 soll diese Küstenstädte S1 bis S6 in einem gleichmäßigen Turnus, hier einmal wöchentlich, anlaufen und dort jeweils den Biomüll einer Woche über eine Annahmeöffnung 20 am Öltanker 2 aufnehmen und anschließend dem ununterbrochen während der Hafenaufenthalte und den Fahrten zwischen den Häfen der Küstenstädte S1 bis S6 ablaufenden Fermentationsprozesses zuführen. Für einen geeigneten einwöchentlichen Zyklus kann hier ausgehend von der Küstenstadt S1 unter Auslassung der nächsten Küstenstadt S2 die Küstenstadt S3 angelaufen werden und anschließend dann die Küstenstädte S5 und S6. Auf der Rückfahrt können dann die auf der Hinfahrt ausgelassenen Küstenstände S4 und S2 bis zurück zur Küstenstand S1 angelaufen werden, so dass für jede der Küstenstädte S1 bis S6 eine einwöchige Biomüllabfuhr vorgesehen ist und die Fahrwege zwischen den Küstenstädten S1 bis S6 weitgehend gleich angepasst sind. Zur Abschätzung von Größenordnungen wird davon ausgegangen, dass in den Küstenstädten S1 bis S6 insgesamt ca. 2 Mio. Einwohner leben. Eine geeignete Größe für eine Biomüllentsorgung ergibt sich dann, wenn jeder der Tanks ca. 10.000 m 3 , das heißt insgesamt 150.000 m 3 umfasst, wobei insgesamt die mehreren, zum Beispiel drei, Vorgrubentanks 7a, 7b, 7c ca. 25.000 m 3 , die mehreren, zum Beispiel drei, Fermentertanks 8a, 8b, 8c 30.000 m 3 , die mehreren, zum Beispiel drei, Nachfermentertanks 9a, 9b, 9c 30.000 m 3 bzw. die optional vorhandenen mehreren, zum Beispiel vier, Endlagertanks 10a, 10b, 10c, 10d insgesamt ca. 40.000 m 3 umfassen sollen. Eine geeignete Größe für den Gastank 18 liegt bei einem Flüssiggastank bei ca. 5.000 bis 10.000 m 3 . Dieser könnte dann in unserem Beispiel gegebenenfalls auch etwa einmal im Monat zum Land hin entleert werden kann. Analog wäre dies anstelle von Flüssiggas selbstverständlich auch mit CNG möglich, wobei das Tankvolumen dann entsprechend anzupassen wäre. Die Größenordnungen der einzelnen Volumina sind hier lediglich beispielhaft angegeben und können für zum Beispiel 1 Mio. Einwohner entsprechend halbiert sein.

In Figur 3b ist eine alternative Ausführungsform einer schwimmenden Biogasanlage 1 zum umgebauten Öltanker 2 gezeigt mit einer Ponton- Konstruktion 21 auf der die Funktionseinheiten der Biogasanlage mit den erforderlichen Behältern und Zusatzeinrichtungen angeordnet sind und die von einem Schleppfahrzeug 22 zur Aufnahme von Biomüll in Hafenanlagen von Küstenstädten, beispielsweise in die Küstenstädte S1 bis S6 verlagert wird. Ersichtlich ist diese Alternative nach Figur 3b nur für vergleichsweise einfache Gegebenheiten, insbesondere für relativ kurze Fahrwege bei ruhigen Gewässern geeignet.

In Fig. 4 ist für die Küstenstädte S1 bis S6 von Fig. 3 eine alternative zweite Betriebsart der schwimmenden Biogasanlage 1 dargestellt, die gegebenenfalls auch mit der ersten Betriebsart mit Hafenaufenthalten kombinierbar ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, befindet sich die schwimmende Biogasanlage 1 hier temporär im Küstennahbereich, hier beispielhaft außerhalb einer 12-Meilen- Zone 23, an einem vorgegebenen Standort 25 vor den Küstenstädten S1 und S2. Falls dies möglich ist, ankert die schwimmende Biogasanlage 1 dort mit einer Ankervorrichtung 24. Von den Küstenstädten S1 und/oder S2 aus wird mit Transportschiffen 26 dort anfallender Biomüll zur schwimmenden Biogasanlage 1 zur Vergärung transportiert. Anschließend fährt die schwimmende Biogasanlage 1 zu einem weiteren vorgegebenen, temporären Standort 27 im Küstennahbereich der zum Beispiel Küstenstädte S3 und S4 und entsprechend dann weiter zu einem Standort 28 im Küstennahbereich der Küstenstädte S5 und S6, von wo aus mit Transportschiffen 26 in analoger Weise Biomüll sozusagen vom Festland aus zu dem jeweiligen temporären Standort, der vorzugsweise und falls möglich ein Ankerplatz ist, gebracht wird.