Landwirtschaftsminister und

Dipl.-Ing. Frank Rosenberg
Farmer Automatic Biomass-Technology, Laer, Deutschland
Vortrag beim Geflügelproduktionstag der Wintertagung 2008
des Ökosozialen Forums Österreich,
Landwirtschaftliche Fachschule Hatzendorf
Hatzendorf, 7. 2. 2008
STROM UND WÄRME AUS HOFEIGENER BIOMASSE
Das Unternehmen Farmer Automatic Josef Kühlmann GmbH & Co KG aus Laer in Nordwestdeutschland wurde im Jahr 1962 von Josef Kühlmann gegründet und befindet sich auch
heute noch im Besitz der Familie Kühlmann. Über 45 Jahre hat sich das Unternehmen mit der
Herstellung und dem Vertrieb von Einrichtungen für Geflügelställe beschäftigt und immer
wieder mit innovativer Technik von sich reden gemacht. Nicht nur die Entwicklung tiergerechter Haltungssysteme, sondern auch die Kottrocknung und Pelletierung haben unsere
Konstrukteure schon vor Jahren beschäftigt.
Die Intensivierung unserer Entwicklungen in diesem Bereich hat Anfang 2007 schließlich zur
Gründung des Tochterunternehmens Farmer Automatic Biomass-Technology geführt, das
sich ausschließlich mit der Aufbereitung von Biomassen und deren energetischen Nutzung
beschäftigt. Bei der Entwicklung des neuen Systems hatte Biomass-Technology dabei immer
den Landwirt als Kunden im Fokus. Aus diesem Umfeld kamen auch die ersten Anregungen,
sich mit Biomassen als möglicher Brennstoff zu befassen, die auf landwirtschaftlichen
Betrieben als Reststoffe anfallen. Nicht zuletzt spiegeln sich diese Ansätze in der Baugröße
der Anlagen wider, die eine Installation der Systeme auf nahezu jedem landwirtschaftlichen
Betrieb ermöglicht.
In den letzten Jahrzehnten haben sich durch die Intensivierung der Tierhaltung und deren
räumliche Konzentration in vielen Ländern Europas regionale Zentren der Tierhaltung
herausgebildet. Dort entstanden Probleme mit der Menge der anfallenden Exkremente durch
einerseits steigende Umweltauflagen und andererseits wirtschaftliche Zwänge für Landwirte,
die Tierhaltung auszudehnen.
Die Nutzung der Exkremente als Brennstoff zur Strom und Wärmeerzeugung auf dem
landwirtschaftlichen Betrieb ist eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems. Das
Komplettsystem von Farmer Automatic besteht aus drei einzelnen Bausteinen. Dem Drying
System zur Trocknung der Biomasse, dem Pelletierer zur Konfektionierung der Biomasse und
dem Power System zur Erzeugung von Strom und Wärme aus der Biomasse.
Hühnerkot beispielsweise weist einen TS-Gehalt von 40–55 % auf, wenn er den Stall verlässt.
Auf dem Drying System, einem horizontalen Bandtrockner, wird der Kot anschließend auf
einen TS-Gehalt von 80 % getrocknet. Die notwendige Wärmeenergie kann aus der Abluft
des Hühnerstalles oder durch Nutzung der Restwärme des Power Systems zur Verfügung
gestellt werden. Nach der Trocknung muss der Hühnerkot über den Pelletierer in einen
homogenen Brennstoff verwandelt werden. Der Hühnerkot weist nun einen Brennwert von
etwa 3,4 kW/kg auf (zum Vergleich, der Brennwert von Holzhackschnitzeln liegt bei 4,0
kW/kg).
Der so aufbereitete Kot wird nun dem Power System zugeführt und steht als Brennstoff für
den Vergasungsheißgasgenerator (VHG) der Firma Farmer Automatic zur Verfügung. Er wird
über eine Befüllschleuse – die sicherstellt, dass keine Gase aus dem System austreten können
– in den VHG befördert. Dort liegt der Kot auf einer Platte im Vergasungsbereich der Anlage.
Bei einer Temperatur von 500–600 °C und kontrollierter Sauerstoffzufuhr erfolgt eine
Vergasung des Brennstoffs. Für eine Verbrennung ist der, in diesem Bereich zugeführte,
Sauerstoff nicht ausreichend. Das entstandene Schwachgas besteht im Wesentlichen aus
Kohlenmonoxid und Wasserstoff und enthält in geringeren Anteilen Kohlendioxid und
Methan. Das Schwachgas wird über ein Gasführungsrohr dem – im mittleren Teil des VHG
liegenden – Brenner zugeführt. Dort wird das Schwachgas unter weiterer Zuführung von
Sauerstoff verbrannt. Durch die mittig im VHG angeordnete Brennkammer kann die
Abstrahlungswärme zur Aufrechterhaltung des Vergasungsprozesses im oberen Teil, und zum
weiteren Ausglühen der Asche im unteren Teil des VHG, genutzt werden. Eine externe
Energiezufuhr ist lediglich zum Starten des Prozesses notwendig.
Das entstandene Heißgas mit einer Temperatur von 1000– 1100 °C wird einem Stirling Motor
zugeleitet, der durch die Übertragung der Wärmeenergie auf ein Arbeitsgas mechanische
Arbeit verrichten kann und über einen angeflanschten Generator Strom erzeugt. Der so
produzierte Strom kann in das öffentliche Netz eingespeist werden. Die verbleibende Wärmeenergie wird in einem angeschlossenen Wärmetauscher auf Wasser übertragen und steht so
auf dem Betrieb für vielfältige Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung. Die in diesem Prozess
anfallende Asche ist reich an Phosphor, Kalium, Calcium und Magnesium und soll einer
Verwendung als Mineraldüngemittel zugeführt werden.
Das Power System hat einen Brennstoffbedarf von ca. 35 kg/h, was einer Jahresmenge von
etwa 250 Tonnen entspricht. Rechnet man diese Menge in Legehennenplätze um, so entspricht sie 25.000 Plätzen. Aus dieser Menge lassen sich bei der energetischen Nutzung etwa
120 kW thermische Leistung generieren. Hieraus werden über den Stirling Motor ca. 25 kW
elektrische Leistung erzeugt. Nach Abzug der Abstrahlungsverluste stehen am Wärmetauscher dann noch etwa 80 kW thermische Leistung zur Verfügung. Diese Energie kann
wiederum zur Trocknung des Kotes oder für die Stall- und Wohnhausheizung eingesetzt
werden. Der Einsatz des Farmer Automatic Komplettsystems ermöglicht dem Landwirt eine
zweimalige Nutzung des eingesetzten Futters, macht ihn unabhängig vom Zukauf fossiler
Brennstoffe, generiert zusätzliches Einkommen und leistet durch die CO2-Neutralität einen
wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz.
Homepage: www.biomass-technology.de