Großfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse und eine Bio- gasanlage zur Erzeugung von thermischer, elektrischer undloder me- chanischer Energie aus Biogas mit einem solchen Großfermenter Die Erfindung betrifft einen Großfermenter zur Erzeu- gung von Biogas aus Biomasse und eine Biogasanlage zur Erzeugung von thermischer, elektrischer und/oder mechani- scher Energie aus Biogas mit einem solchen Großfermenter.

Bislang hat sich die Biogastechnik hauptsächlich auf die"Nassvergärung"von Gülle und/oder Bioabfällen aus dem-kommunalen Bereich konzentriert. Nachwachsende Roh- stoffe mit hohen Trockensubstanzgehalten (z. B. Maissila- ge) oder Festmiste können bei diesen Verfahren nur in be- grenztem Umfang beigemischt werden. Die so genannte "Trockenfermentation"erlaubt es, schüttfähige Biomassen aus der Landwirtschaft, aus Bioabfällen und kommunalen Pflegeflächen zu methanisieren, ohne die Materialien in ein pumpfähiges, flüssiges Substrat zu überführen. Es können Biomassen mit bis zu 50% Trockensubstanzanteil vergoren werden. Dieses Trockenfermentations-Verfahren ist beispielsweise in der EP 0 934 998 A2 beschrieben.

Bei der"trockenen"Vergärung wird das zu vergärende Material nicht in eine flüssige Phase eingerührt, wie das zum Beispiel bei der Flüssigvergärung von Bioabfällen der Fall ist. Stattdessen wird das in den Fermente r einge- brachte Gärsubstrat ständig feucht gehalten, indem das Perkolat am Fermenterboden abgezogen und über der Biomas- se wieder versprüht wird. So werden optimale Lebensbedin- gungen für die Bakterien erreicht. Bei der Rezirkulation des Perkolats kann zusätzlich die Temperatur reguliert

werden, und es besteht die Möglichkeit, Zusatzstoffe für eine Prozessoptimierung zuzugeben.

Aus der WO 02/06439 ist ein Biorektor bzw. ein Fer- menter in Form einer Fertiggarage bekannt, der nach dem Prinzip der Trockenfermentation im sogenannten Batch-Ver- fahren betrieben wird. Hierbei wird nach einer Animpfung mit bereits vergorenem Material wird das Gärsubstrat mit Radladern in den Fermenter gefüllt. Der garagenförmig aufgebaute Gärbehälter wird mit einem gasdichten Tor ver- schlossen. Die Biomasse wird unter Luftabschluss vergo- ren, dabei erfolgt keine weitere Durchmischung und es wird kein zusätzliches Material zugeführt. Das aus dem Gärgut sickernde Perkolat wird über eine Drainagerinne abgezogen, in einem Tank zwischenges peichert und zur Be- feuchtung wieder über dem Gärsubstrat versprüht. Der Gär- prozess findet im mesophilen Temperaturbereich bei 34-37 °C statt, die Temperierung erfolgt mittels einer Boden- und Wandheizung.

Das entstehende Biogas kann in einem Blockheizkraft- werk zur Gewinnung von Strom und Wärme genutzt werden.

Damit immer genug Biogas für das Blockheizkraftwerk zur Verfügung steht, werden in der Trockenfermentationsanlage mehrere Gärbehälter zeitlich versetzt betrieben. Am Ende der Verweilzeit wird der Fermenterraum vollständig ent- leert und dann neu befüllt. Das vergorene Substrat wird einer Nachkompostierung zugeführt, so dass ein konventio- nellen Komposten vergleichbarer organischer Dünger ent- steht.

Der aus der WO 02/06439 bekannte Fermenter nach Art einer Fertiggarage läßt sich nicht ohne weiteres vergrö- ßern, falls Anlagen mit größerer Kapazität gewünscht sind. Eine einfache Vergrößerung, z. B. eine Verlängerung der Fertiggaragenfermenter führt zu größeren thermischen

Spannungen, die zu Dichtigkeitsproblemen in dem gasdich- ten Beton führen können.

Aus der DE 699 02 902 T2 und aus der DE 200 22 758 Ul sind Biofermenter für flüssige Gärsubstrate bekannt, bei denen die Oberseite des Faulbeälters mit einer flexiblen Folie verschlossen ist. Um die notwendige gasdichte Verbindung zwischen Abdichtfolie und Faulbehälter herzustellen, wird diese Abdichtfolie unter dem Flüssigkeitsniveau der Gärsubstrate an dem Faulbehälter befestigt. Für die Methanisierung von Feststoffen ist diese Konstruktion nicht geeignet, da insbesondere beim Be-und Entladen des Faulbehälters eine Beschädigung der Folie nicht ausgeschlossen werden kann.

Aus der bereits genannten EP 0 934 998 A2 und aus der FR 2 536 158 A2 ist ein Trockenfermenter bekannt, bei dem der Fermenterkörper allseitig mit Folie gasdichter Folie umhüllt wird. Auch hierbei besteht die Gefahr der Beschädigung der Folie beim Wechsel des Fermenterkörpers.

Ausgehend von dem aus der WO 02/06439 bekannten Fer- menter ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Großfermenter anzugeben, der ein mehrfaches der Biomasse aufnehmen kann. Weiter ist es Aufgabe der Erfin- dung eine Biogasanlage mit einem oder mehreren solchen Großfermentern anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 16 bzw. 24.

Durch die Hülle in Form einer gasdichten Folie wird die für die Großfermenter notwendige Gasdichtigkeit her- gestellt. Die Biomasse wird auf einer Bodenplatte mit ei- ner stabilen Umfassung, die sich in etwa senkrecht in die Höhe erstreckt, gelagert. Die Bodenplatte ist gasdicht

ausgeführt, während die stabile seitliche Umfassung nur in dem Bereich gasdicht ausgeführt ist, der nicht von der gasdichten Folie überdeckt wird. Die wesentliche Funktion der seitlichen Umfassung besteht in der Aufnahme der in den Großfermenter eingelagerte Biomasse. Zum Be-und Entladen des Großfermenters ist eine Be-und Ent- ladeöffnung vorgesehen, die Teil der seitlichen Umfassung ist. Die seitliche Umfassung ist dabei so dimensioniert, d. h. die seitliche Umfassung ist so hoch, dass die Biomasse bei beladenem Zustand des Großfermenters nicht mit der Hülle in Berührung kommt, auch nicht beim Be-und Entladen der des Großfermenters.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die gasdichte Hülle über die Außenseite der stabilen Umfassung bis zur Bodenplatte und ist mit dieser gasdicht verbunden.

Alternativ erstreckt sich die gasdichte Hülle teilweise über die Außenseite der stabilen Umfassung und ist mit der Außenseite der seitlichen Umfassung gasdicht verbunden. Hierbei ist dann der Bereich der stabilen Umfassung unterhalb der Angriffslinie der gasdichten Hülle gasdicht ausgeführt.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß die seit- liche Umfassung gasdicht ausgeführt ist und eine umlaufende Oberkante umfaßt. Die gasdichte Hülle ist dann gasdicht mit der Oberkante der seitlichen Umfassung verbunden.

Sowohl bei der gasdichten Verbindung der Hülle mit der Bodenplatte, mit der Außenseite der seitlichen Umfassung oder mit der Oberkante der seitlichen Umfassung ist aufgrund der Höhe und Beschaffenheit der stabilen seitlichen Umfassung gewährleistet, dass die Biomasse

nicht mit der Folie in Berührung kommt. Dies gilt sowohl für den Betrieb des Großfermenters als auch für das Be- und Entladen des Großfermenters. Beschädigungen der Folie werden dadurch vermieden. Ein Anschrammen an der stabilen Umfassung beim Be-und Entladen ist unkritisch, da die stabile Umfassung gegenüber mechanischen Beanspruchungen wesentlich unempfindlicher ist als die dünne Folie der gasdichten Hülle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der gasdichten Hülle um eine elasti- sche Folie, wodurch zum einen Druckschwankungen des er- zeugten Biogases problemlos abgefangen werden können und zusätzlich in gewissem Umfang ein variabler Speicherraum für das erzeugte Biogas bereitgestellt wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gasdichte Hülle als Doppelfolie mit ei- nem Gasraum zwischen den beiden Folien ausgeführt. Hier- durch erhöht sich die Sicherheit, da ein Leck in einer der beiden Folien noch nicht notwendigerweise zu einem Gasleck führt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zwischenraum zwischen den beiden Folien mit einem Gas gefüllt, wodurch eine thermische Isolierung des Großfermenters von der Umgebung bereitgestellt wird.

Als isolierendes Gas kommen insbesondere Luft oder Abgas aus dem BHKW in Frage. In wärmeren Regionen kann der Gas- raum in der Doppelfolie zusätzlich als solarer Luftkol- lektor zum Bereitstellen von trockener Luft genutzt wer- den.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Hohlraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie von Abgas durchströmt, das bei der Ver-

brennung von Biogas, beispielsweise in einem BHKW ent- steht. Dies ist insbesondere in kalten Gebieten vorteil- haft, da damit ein zu großer Wärmeverlust des Fermenters verhindert wird. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Abgas in dem Gasraum der Doppelfolie besteht darin, dass das Abgas inert ist. Sollte es zu einer Beschädigung der inneren oder der äußeren Folie kommen, kann sich kein ex- plosives Umgebungsluft/Gas-Gemisch bilden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in den Hohlraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie thermisches Isoliermaterial, z. B. Stein- wolle, eingebracht, um den Großfermenter thermisch von der Umgebung zu isolieren.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schließt die Be-und Entladeöffnung mit der Bo- denplatte ab, was sehr vorteilhaft ist, wenn es sich um einen befahrbaren Großfermenter handelt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Großfermenter nach Art eines Fahrsilos ausgestaltet. Dies ermöglicht eine kostengüstige Herstellung des Großfermenters nach bekannten Verfahren und mit allgemein erhältlichen Komponenten. Die vorzugsweise betonierte oder gemauerte seitliche Umfassung zeigt auch die zum Befahren mit Radladern oder dergleichen nötige Robustheit. Ein leichtes Anschrammen beim Be-und Entladen des Fahrsilo-Großfermenters ist unkritisch.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist über der seitlichen Umfassung ein Stützgerüst vorgesehen, dass ein Herabfallen der Hülle verhindert. In drucklosem Zustand liegt die Hülle außen auf diesem Stützgerüstauf.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist über der seitlichen Umfassung eine Außengerüst vorgesehen und die gasdichte Hülle ist innen an diesem Außengerüst befestigt. Hierdurch wird ebenfalls der Kontakt mit der Hülle mit der Biomasse verhindert und zusätzlich bietet das Außengerüst einen gewissen Schutz vor Beschädigung der Hülle.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gasdichte Hülle außen zumindest teil- weise von einer widerstandsfähigen Schutzhülle umgeben.

Hierdurch kann auf einfache Weise eine unbeabsichtigte oder mutwillige Beschädigung der gasdichten Hülle verhin- dert werden.

Eine erfindungsgemäße Biogasanlage nach Anspruch 16 umfaßt einen oder mehrere Großfermenter gemäß der vorlie- genden Erfindung zur Erzeugung von Biogas.

Sofern der Gasraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie der gasdichten Hülle mit Abgas aus dem Bio- gasverbraucher, z. B. einem BHKW, durchströmt wird, wird dieses Abgas zuvor über eine Kühleinrichtung soweit abge- kühlt, daß es zu keiner Beschädigung der gasdichten Folie aufgrund hoher Temperaturen kommen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Perkolatkonzentriereinrichtung vorgesehen, die dem aus dem Fermenter abgezogenen Perkolat überschüssige Flüssigkeit entzieht und die für die Vergärung wichtigen Inhaltstoffe des Perkolats aufkonzentriert.

Diese Perkolatkonzentriereinrichtung kann unabhängig von der vorliegenden Erfindung auch in anderen Trocken- fermentern eingesetzt werden.

Die Abgaskühleinrichtung kann unbahängig von der vor- liegenden Erfindung auch bei anderen Fermentern eingesetzt werden, die vor dem Entladen mit Abgas gespült werden (Anspruch 24).

Die Biogasanlage gemäß Anspruch 25 zeichnet sich durch eine erhöhte Sicherheit aus. Wenn Biogasfermenter undicht werden, kann sich in dem Fermenter ein leicht entzündliches, explosives Biogas/Sauerstoff-Gemisch bil- den. Aufgrund von Funkentladung, Zigaretten oder stati- scher Elektrizität kann es damit zu schweren Explosionen kommen. Bei der Biogasanlage gemäß Anspruch 19 wird der Sauerstoffpartialdruck in dem jeweiligen Fermenter gemes- sen bzw. kontinuierlich überwacht. Übersteigt der Sauer- stoffpartialdruck einen bestimmten Wert in dem jeweiligen Fermenter, ist dies ein Anzeichen dafür, daß ein Leck aufgetreten ist und Sauerstoff eindringt. Um diesen ge- fährlichen Zustand zu verhindern, wird bei Überschreiten eines Schwellwertes für den Sauerstoffpartialdruckes der jeweilige Fermenter von der Biogasleitung abgesperrt.

Gleichzeitig wird gekühltes Abgas, d. h. im wesentlichen CO2, aus dem Biogasverbraucher über über eine Abgasspül- leitung in den Fermenter mit dem erhöhten Sauerstoffpar- tialdruck geführt und ein Spülventil in dem Fermenter ge- öffnet, so daß die in den Fermenter befindlichen Gase aus dem Fermenter entweichen können und schließlich nahezu ausschließlich Kohlendioxid in dem Fermenter verbleibt.

Ist der jeweilige vermutlich lecke Fermenter mit Kohlen- dioxid bzw. Abgas geflutet, kann er ohne Explosionsgefahr geöffnet werden und anschließend repariert werden.

Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Weitere Ein- zelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung zeigt die

nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen : Es zeigt : Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Biogasanlage ge- mäß der vorliegenden Erfindung ; Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer er- sten Ausführungsform eines Großfermenters gemäß der vor- liegenden Erfindung ; Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch die Ausfüh- rungsform nach Fig. 2 ; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Mehrzahl von Großfermentern gemäß Fig. 2 bzw. 3 ; Fig. 5 eine Fig. 3 entsprechende Schnittdarstel- lung einer zweiten Ausführungsform des Großfermenters ; Fig. 6 eine Fig. 2 entsprechende perspektivischen Darstellung einer dritten Ausführungsform des Großfermen- ters ; Fig. 7 und 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Biogasanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bio- gasanlage gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Biogasan- lage umfaßt einen Großfermenter 2 in dem Biogas nach dem Trockenfermentations-Verfahren erzeugt wird sowie einen Biogasverbraucher in Form eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) 4. Das in dem Großfermenter 2 aus Biomasse 6 er- zeugte Biogas wird über eine Biogasentnahmeleitung 8 dem

BHKW 4 zugeführt. In dem BHKW 4 wird durch Verbrennung des Biogases elektrische Energie erzeugt und die entstehende Abwärme wird zu Heizzwecken verwendet. Mit der im BHKW 4 entstehenden Wärmeenergie wird der Großfermenter 2 über eine Heizleitung 10 beheizt.

Über eine Perkulatsammelleitung 12 wird das mittels einem nicht näher dargestellten Drainagesystem gesammelte Perkulat aus dem Großfermenter 2 gesammelt und über eine Perkolatkonzentriereinrichtung 14 einem Perkulatsammel- tank 16 zugeführt. In der Perkulatkonzentriereinrichtung 14, bei der es sich im Prinzip um eine Filtereinrichtung handelt, wird dem Perkulat überschüssiges Wasser entzo- gen, so daß die für die Vergärung wichtigen Inhaltsstoffe und Bakterien in höherer Konzentration in dem so behan- delten Perkulat vorliegen. Perkulatsammeltank ist über eine Perkulatheizleitung 17 ebenfalls mit dem BHKW 4 ver- bunden. Hierdurch wird die für die Wirksamkeit des Perku- lats optimale Temperatur ermöglicht. Aus dem Perkulatsam- meltank 16 führt eine Perkulatverteilerleitung 18 zu ei- nem Perkulatverteiler 19 im Großfermenter 2, um dort das Perkulat von oben über die Biomasse 6 zu versprühen.

Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des Großfermenters 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der ersten Ausführungsform handelt es sich um einen Groß- fermenter 2 in Form einer langgestreckten überlangen Ga- rage bzw. in Form eines überdachten Fahrsilos. Der Großfermenter 2 umfaßt einen Faulbehälter 20 zur Aufnahme der Biomasse 6. Dieser Faulbehälter 20 umfaßt eine gasdichte Bodenplatte 22 aus Beton auf der eine stabile Umfassung 24 sich nach oben erstreckt und die Biomasse 6 aufnimmt. In der Bodenplate 22 sind nach Art einer Fußbodenheitzung Heizelemente 23 zum Beheizen des Großfermenters 2 vorgesehen. Die stabile Umfassung 24 besteht aus einer Art Fachwerkstruktur mit einer linken

Seitenwand 26, einer rechten Seitenwand 27, einer rückwärtigen Abschlußwand-nicht dargestellt-und einer Frontseite 28 mit einer Be-und Entladeöffnung 30, die durch eine gasdichte Klappe 32 abschließbar ist. Die Frontseite 28 und die nicht dargestellte Rückseite bestehen vorzugsweise aus gasdichtem Beton.

Die linke und die rechte Seitenwand 26 und 27 der stabilen Umfassung 24 bestehen aus einer Mehrzahl von senkrechten Säulen 36 in Form von doppel-T-förmigen Trä- gern mit Zwischenräumen 38. In den Zwischenräumen 38 sind Wandelemente 40 eingefügt, beispielsweise in Form von in die doppel-T-förmigen Säulen 36 eingreifenden Holzplatten oder Holzbretter-nicht näher dargestellt.

Die einzelnen Säulen 36 der linken und rechten Sei- tenwand 26 und 27 werden über ein Dach-bzw. Stützgerüst 42 miteinander verbunden. Der gesamte Faulbehälter 20 wird durch eine Hülle 44 in Form einer gasdichten Folie 46 gasdicht. Die gasdichte Folie 46 ist gasdicht mit der Bodenplatte 20 verbunden und überdeckt die stabile Umfassung 24 und das Dachgerüst 42. Zum gasdichten Abschluß des Faulbehälters 20 ist die gasdichte Folie 46 auch mit der nicht näher dargestellten Rückfront gasdicht verbunden. Ebenso ist die gasdichte Folie 46 gasdicht mit der Frontseite 28 verbunden. Bei drucklosem Zustand, d. h. wenn der Großfermenter zum Be-und Entladen geöffnet wird, liegt die Hülle 44 auf dem Stützgerüst 42 auf.

Fig. 4 zeigt eine Mehrzahl der Großfermenter 2 gemäß Fig. 2 bzw. 3 in einer Anordnung nebeneinander. Durch die Anordnung gemäß Fig. 4 wird trotz Batch-Betrieb eine kon- tinuierliche Gaserzeugung ermöglicht. Hierzu werden die einzelnen Großfermenter 2 zeitlich asynchron mit Biomasse 6 bestückt und entladen.

Fig. 5 zeigt schematische eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß Großfermenters 50 in einer Fig. 3 entsprechenden Schnittdarstellung. Der wesentliche Unter- schied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Hülle 44 aus einer gasdichten Doppelfolie 52 mit einer inneren Folie 54 und einer äußeren Folie 55 mit einem Gasraum 56 zwischen den beiden Folien besteht. Durch Ein- lagerung eines Gases, z. B. Luft, in diesen Gasraum 56 zwischen den beiden Folien 54 und 55 wird eine thermische Isolierung des Faulbehälters 20 erreicht.

Ein weiterer Unterschied der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform besteht darin, daß die stabile Umfassung 24 einen gasdichten Sockel 58 um- faßt, der sich von der Bodenplatten 22 nach oben weger- streckt und zusammen mit der Bodenplatte eine Wanne bil- det. Auf der Oberkante des gasdichten Sockels 58 schließt sich dann eine Seitenwandkonstruktion gemäß der ersten Ausführungsform an. Die Doppelfolie 52 ist daher nicht gasdicht mit der Bodenplatte 20, sondern außen am oberen Ende des gasdichten Sockels 58 mit dem Sockel 58 verbun- den. Das Vorsehen eines gasdichten Sockels 58 ist vor- teilhaft, wenn zusätzlich zu den Heizungselementen 23 in der Bodenplatte 22 noch weitere Heizelemente 23 benötigt werden, die dann in dem gasdichten Sockel 58 angeordnet werden.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Großfermenters 60 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese dritte Ausfürungsform un- terscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, das der Sockel 58 aus der zweiten Ausführungsform weiter hochgezogen ist und eine linke und eine rechte Seitenwand 62 und 63 bildet. Die gasdichte Hülle 44 in Form einer einfachen Folie 46 oder in Form der Doppelfolie 52 über- spannt bzw. überdeckt lediglich das Dach-bzw.

Stützgerüst 42 und ist gasdicht mit der Oberkante der linken und rechten Seitenwand 62 und 63 verbunden. Im übrigen entspricht die dritte Ausführungsform den beiden anderen Ausführungsformen.

Betrieben werden die erfindungsgemäßen Großfermenter mittels einem einstufigen Vergärungsverfahren im Batch- Betrieb."Einstufig"bedeutet hierbei, dass die verschie- denen Abbaureaktionen (Hydrolyse, Säure-, und Methanbil- dung) zusammen in einem Fermenter ablaufen. Der Begriff "Batch-Betrieb"kennzeichnet ein Verfahrensprinzip, bei dem während des Gärprozesses kein weiteres Material zuge- führt oder entnommen wird. Die einmal in den Fermenter gefüllte Biomasse verbleibt dort bis zum Ende der Ver- weilzeit. Im Gegensatz dazu arbeiten die meisten Flüssig- vergärungsverfahren im kontinuierlichen Betrieb, es wer- den dabei regelmäßig kleinere Mengen Gärsubstrat abgezo- gen und durch frisches Material ersetzt.

Die erfindungsgemäßen Großfermenter werden über eine Boden-und gegebenenfalls über eine Wandheizung tempe- riert. Auf diese Weise kann die gesamte Kontaktfläche Gärsubstrat/Fermenter zur Wärmeübertragung genutzt wer- den. Die Heizschleifen werden bereits beim Bau der Behäl- ter in die Betonwände integriert, so dass keine störenden Einbauten im Behälterinneren nötig sind. Zusätzlich kann über die Perkolatheizleitung 17 und einen Wärmetauscher das zugeführte Perkolat temperiert werden. So ist eine optimale Steuerung der Temperatur im Fermenter gewährlei- stet.

Die erfindungsgemäßen Großfermenter bzw. Faulbehälter werden mit hydraulisch betriebenen, gasdichten Toren, den Klappen 32 verschlossen. Die Dichtung wird mittels einer aufblasbaren Dichtungslippe bewerkstelligt. Sie ist am Tor befestigt und schließt in aufgeblasenem Zustand zum

seitlichen Umfassung aus Beton hin gasdicht ab. Vor dem Öffnen des Tores wird die Luft aus der Dichtung wieder abgelassen. Der Aufbau dieser Dichtung ist in WO 02/06439 beschrieben.

Die Tore werden nach oben hin geöffnet. Dadurch wird verhindert, dass beim Befüllen oder Entladen ein Radlader versehentlich gegen ein Tor stößt und dieses beschädigt.

Die Dichtungslippe ist im Tor befestigt, kann also beim Beladen des Großfermenters ebenfalls nicht verletzt werden.

Die Großfermenter werden mit einem leichten Überdruck von 20 hPa betrieben. Dadurch ist gewährleistet, dass zu keinem Zeitpunkt, auch nicht im Falle einer Leckage, ein explosionsgefährliches Gas-Luft-Gemisch entstehen kann.

Die Bodenplatte 22 der Großfermenter werden aus gas- dichtem Beton hergestellt. Die Großfermenter sind langge- streckt garagenartig aufgebaut und können mit Radladern oder Frontladern befahren werden. Mehrere Fermenter wer- den in einem Block nebeneinander errichtet und zeitlich versetzt betrieben.

Da in den erfindungsgemäßen Trockenfermentationsanla- gen Biomassen mit sehr hohem Trockensubstanzgehalt verar- beitet werden, ergibt sich eine kompakte Bauweise der Fermenter und damit der gesamten Anlage. Durch den modu- lartigen Aufbau mit mehreren Fermentern läßt sich die Anlage ohne großen Aufwand erweitern, wenn zu einem spä- teren Zeitpunkt die Kapazität erhöht werden soll.

Die erfindungsgemäßen Großfermenter eignen sich her- vorragend als Ergänzung für bestehende Kompostierungsan- lagen. Organische Reststoffe können zur Energiegewinnung genutzt werden, ohne dass die Verarbeitungsschiene auf

Flüssigkeiten umgestellt werden muss. Die vorhandenen Ge- rätschaften können für den Betrieb der Biogasanlage mit- genutzt werden. Die Trockenvergärung kann als zusätzli- cher Behandlungsschritt sehr gut in den Betriebsablauf der Kompostierung integriert werden.

Bei der Trockenfermentation können etwa die gleichen Gaserträge erzielt werden wie bei Nassvergärungsverfah- ren. Hervorzuheben sind der niedrige Schwefelgehalt und der hohe Methangehalt im Biogas bei der Trockenfermenta- tion. Nach bisherigen Erkenntnissen ist keine Entschwefe- lung des Biogases erforderlich. Das in der Trockenfermen- tationsanlage gewonnene Biogas wird getrocknet, danach werden Gasqualität und-menge gemessen. Über eine Gasre- gelstrecke und einen Gasverdichter wird das Biogas dem Blockheizkraftwerk (BHKW) zugeführt. Das BHKW wird ent- sprechend dem Gasanfall geregelt, so dass keine aufwändi- ge externe Gasspeicherung notwendig ist. Nur der Gasraum über dem Gärsubstrat in den Fermentern und im Falle der Doppelfolie der Gasraum 56 zwischen den beiden Folien 54 und 55 wird als Zwischenspeicher genutzt.

Mit dem BHKW wird das Biogas in Strom und Wärme umge- wandelt. Der Strom wird zum gültigen Einspeisetarif am Standort in das Stromnetz eingespeist. Die Wärme wird zu einem geringen Teil zur Beheizung der Anlage verwendet.

Der Großteil steht externen Wärmeverbrauchern zur Verfügung.

Neben der Nutzung in einem BHKW bestehen auch andere Möglichkeiten der Biogasnutzung : Nach einer Reinigung zur Anpassung an Erdgasqualität kann Biogas in Erdgasfahrzeu- gen verwendet oder direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden.

Die Trockenfermentationsanlagen gemäß der vorliegen- den Erfindung verfügen über ein ausgefeiltes Sicherheits- konzept. Beispielsweise wird der Übergang von der Met- hanatmosphäre zur Luftatmosphäre vor dem Entleeren der Fermenter ex-geschützt bewerkstelligt. Zu keinem Zeit- punkt kann dabei im Fermenter ein explosionsgefährliches Luft-Methan-Gemisch entstehen. Während dem Befüllen und Entleeren sorgt eine Absaugung im hinteren Bereich des Fermenters dafür, dass dieser ständig von Frischluft durchströmt ist. So ist eine eventuelle Geruchsbelästi- gung für den Fahrer des Radladers ausgeschlossen. Durch Lichtschranken wird verhindert, dass die Tore versehent- lich geschlossen werden, während sich eine Person im Fer- menterraum befindet. Zusätzlich ist das Technikgebäude so positioniert, dass vom Steuerungsraum aus der direkte Blick auf die Tore möglich ist.

Obwohl die erfindungsgemäßen Biogasanlagen aufgrund ihrer robusten Technik eine hohe Betriebssicherheit auf- weisen, sind zusätzliche Vorkehrungen für den Fall even- tueller Betriebsstörungen getroffen. So sind beispiels- weise die hydraulisch betriebenen Tore so gesichert, dass sie auch dann nicht herunterfallen können, wenn die Hy- draulik nicht funktionsfähig sein sollte. Falls das BHKW einmal ausfällt, kann das Biogas über eine Fackel ver- brannt werden.

Die Trockenfermentationsanlage wird über ein rechner- gestütztes System gesteuert. Im Perkolatkreislauf, bei der Beheizung und im BHKW-Betrieb können verschiedene Prozessparameter jeweils für die einzelnen Gärbehälter eingestellt werden. Die kontinuierliche Überwachung der Kontrollparameter ermöglicht die ständige Optimierung des Prozesses und damit eine maximale Abbauleistung im Fer- menter.

Fig. 7 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Biogasverbraucher 4 in Form eines BHKW und einem oder mehreren Großfermentern 2 mit einer gasdichten Folie 46 als Hülle 44. Das in dem BHKW 4 durch Verbrennung von Biogas entstehende Abgas wird über eine erste Abgasleitung 62 einem Abgaskühler 64 zugeführt. In dem Abgaskühler 64 wird das heiße Abgas aus dem BHKW 4 beispielsweise durch Einsprühen von Wasser gekühlt. Das gekühlte Abgas kann über eine Abgasspülleitung 66 dem oder den Großfermenter (n) 2 zugeführt werden. Über eine erste Auspuffleitung 68 können die in dem Fermenter ent- haltenen Gas ausgeblasen werden. Die Spühlung der Fermen- ter 2 mit gekühltem Abgas erfolgt vor dem Entladen des jeweiligen Fermenters oder im Falle des Auftretens eines Lecks, was zu einem explosiven Biogas-Luft-Gemische in dem jeweiligen Fermenter führen könnte. Die einzelnen Leitungen 62,66, 68 lassen sich über Ventile 70 absper- ren. Das Absperren und Öffnen dieser Ventile erfolgt rechnergestützt. Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung Abgaspülung wird auf WO 02/06439 A2 verwiesen.

Fig. 8 zeigt eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 7, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 7 da- durch unterscheidet, dass ein oder mehrere Großfermenter 20 mit Doppelfolie 52 als Hülle 44 vorgesehen werden. Zu- sätzlich mündet eine zweite Abgasleitung 72 von dem Ab- gaskühler 64 kommend in den Gasraum 56 der Doppelfolie 52 und aus dem Gasraum 56 heraus führt eine zweite Auspuff- leitung 74. Über die zweite Abgasleitung 72 und die zwei- te Auspuffleitung 74 kann gekühltes Abgas durch den Gas- raum 56 der Doppelfolie 52 gepumpt werden. Auf diese Weise der Großfermenter thermisch isoliert werden. Der Grad der Abkühlung des Abgases kann hierbei den Umge- bungstemperaturen und der Widerstandsfähigkeit der Dop- pelfolie 52 angepaßt werden.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung mit Doppelfolie 52 kann anstelle von Gas Isoliermaterial, z. B. Steinwolle in den Hohlraum 56 zwi- schen innerer und äußerer Folie 54,55 eingebracht wer- den. Durch diese thermische Isolierung wird der Größter- menter thermische von den Umgebungstemperaturen entkop- pelt.

Bezugszeichenliste 2, 50, 60 Großfermenter 4 Biogasverbraucher 6 Biomasse 8 Biogasentnahmeleitung 10 Heizleutung zum Großfermenter 12 Perkulatsammelleitung 14 Perkolatkonzentriereinrichtung 16 Perkulatsammeltank 17 Perkulatheizleitung 18 Perkulatverteilerleitung 19 Perkulatverteiler 20 Faulbehälter 22 Bodenplatte 23 Heizelement in der Bodenplatte 22 24 stabile Umfassung 26,62 linke Seitenwand der stabilen Umfassung 24 27,63 rechte Seitenwand der stabilen Umfassung 24 28 Frontseite des Großfermenters 30 Be-und Entladeöffnung 32 gasdichte Klappe 36 Säulen der stabilen Umfassung 38 Zwischenräume in der stabilen Umfassung 40 Wandelement der stabilen Umfassung 42 Stütz-bzw. Dachgerüst des Großfermenters 44 Hülle des Großfermenters 46 gasdichte Folie 52 Doppelfolie 54 innere Folie der Doppelfolie 52 55 äußere Folie der Doppelfolie 52 56 Gasraum zwischen innerer und äußerer Folie 58 Sockel der stabilen Umfassung 62 erste Abgasleitung 64 Abgaskühler 66 Abgasspülleitung

68 erste Auspuffleitung 70 Ventile 72 zweite Abgasleitung 74 zweite Auspuffleitung