Wie mobile Technologie organischen Abfall in Düngemittel verwandelt
Anaerobe Gärung beschreibt einen industriellen Prozess, bei dem Mikroben im Einsatz sind, die organisches Material abbauen und erneuerbares Biogas erzeugen. Zum Ende des Prozesses bleibt ein nährstoff- und mikroorganismenreiches Material, der sogenannte Gärrückstand, übrig. „Dieser Gärrückstand ist ein flüssiges Düngemittel, das wertvolle wiedergewonnene Nährstoffe und Fasern enthält, die das Pflanzenwachstum unterstützen können“, erläutert Kyriakos Panopoulos, Koordinator des Projekts NOMAD (Novel Organic recovery using Mobile ADvanced technology), vom Centre for Research and Technology Hellas in Griechenland. „Die Eigenschaften dieses Gärrückstands lassen sich von der ursprünglichen Rohstoffquelle sowie aus dem Prozess selbst ableiten.“ Eine zentrale Herausforderung besteht darin, dass der rohe Gärrückstand zur Umwandlung in Biodüngemittelprodukte, die für den Boden von Vorteil sind, ohne die Umwelt zu schädigen, noch weiter verarbeitet werden muss. Das ist den landwirtschaftlichen Betrieben oder gar Vergärungsanlagen nicht immer möglich, da ihnen oft die Ausrüstung fehlt, um die erforderlichen Qualitäts- und Sicherheitsnormen zu erfüllen. Zudem kann die Erzeugung großer Gärrückstandsmengen kleine Biogasanlagen vor große Managementprobleme in Bezug auf die Speichernutzung und die Entsorgung stellen. Angesichts der Tatsache, dass Europas Klima-, Abfall-, Energie- und Agrarpolitik nun insgesamt auf die Realisierung der Kreislaufwirtschaft ausgerichtet ist, gilt es als dringend, diese technischen Probleme zu überwinden.
Mobile Lösung für nachhaltige Düngemittel
Das EU-finanzierte Projekt NOMAD wurde speziell zur Lösung dieser Probleme ins Leben gerufen. Ziel war die Entwicklung einer mobilen Lösung, ausgestattet mit allen notwendigen Technologien, um die landwirtschaftlichen Betriebe direkt mit auf Gärrückständen beruhenden Dünge- und Bodenverbesserungsmitteln zu versorgen, die auf ihre Boden- und Pflanzenanforderungen zugeschnitten sind. „Unsere Idee lautete, eine modulare, mobile, für den Betrieb in mehreren Anlagen geeignete Verarbeitungstechnologie zu entwickeln“, erläutert Panopoulos. „Dies würde geteilte Kosten zur Folge haben und wäre damit wirtschaftlicher als die Installation von Systemen in einzelnen Anlagen.“ Das Projekt vereinte Partner aus China, Griechenland, Italien, Malta, den Niederlanden, Rumänien und dem Vereinigten Königreich. Das Team ging mit der Konzipierung innovativer, technischer kleinmaßstäblicher Lösungen an den Start, mit denen Fasern und spezifische Nährstoffe aus Gärrückständen zur Formulierung hochleistungsfähiger Biodüngerprodukte zurückgewonnen werden können. Dann wurden alle Prozessschritte von der Pasteurisierung und Wärmerückgewinnung bis hin zur Gärrückstandstrennung und Nährstoffrückgewinnung auf transportablen Anhängern realisiert. „Unser Ziel lautete, das gesamte Potenzial an Nährstoffen und Fasern aus Gärrückständen für den Einsatz in Düngemitteln zu erschließen“, fügt Panopoulos hinzu. „Unser flexibler, modularer Prozess kann an regionale Anforderungen angepasst werden.“
Die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlagen steigern
Die NOMAD-Lösung wurde mit Erfolg an Pilotstandorten in Griechenland, Italien, Malta und aktuell im Vereinigten Königreich erprobt. Mit ihnen konnte die Vielseitigkeit der Technologie an verschiedenen geografischen Standorten, in unterschiedlichen Klimazonen und unter variierenden Bodenverhältnissen demonstriert werden. Die Versuche trugen auch dazu bei, Engpässe in Bezug auf spezielle Gärrückstände und Regulatorien zu erkennen, die angegangen werden müssen. „Wir haben bewiesen, dass mit dem NOMAD-Verfahren eine Vielzahl von Gärrückständen verarbeitet werden kann“, merkt Panopoulos an. „Wir befinden uns in verschiedenen Biogasanlagen noch in der Erprobung. Aus technischer Sicht stellt der Umgang mit den Feststoffen sowie deren Entfernung aus den Gärrückständen den schwierigsten Teil des Prozesses dar.“ Das Projektteam plant, seine Biogasanlagenvorhaben im Vereinigten Königreich noch in diesem Jahr abzuschließen. Überdies werden eine Lebenszyklusanalyse und ein Geschäftsmodell entwickelt, um die vielversprechendsten Anwendungen zu kommerzialisieren. „Die Strategie von NOMAD könnte bahnbrechende Veränderungen in der Art und Weise der Verwendung von Gärrückständen herbeiführen, die sich im Einklang mit der Bioökonomie-Strategie befinden“, schätzt Panopoulos ein. „Auf diese Weise wird der volle Wert organischer Abfälle noch besser für die lokale Wiederverwendung ausgeschöpft, und es wird außerdem dazu beigetragen, kleine Biogasanlagen wirtschaftlich rentabler zu gestalten.“
Schlüsselbegriffe
NOMAD, Gärrückstände, organische Abfälle, Düngemittel, Biogas, Landwirtschaft, nachhaltig