Trockenfermentation
Bei der Trockenfermentation handelt es sich um ein noch recht junges Verfahren zur Herstellung von Biogas, das zumindest in Deutschland noch nicht sehr verbreitet ist. Während die Nassfermentation mittels Gülle aus dem landwirtschaftlichen Bereich zur Biogasherstellung seit vielen Jahren etabliert ist, wuchs zunehmend der Wunsch, auch Substrate in Biogas umzuwandeln, welche nicht in flüssiger Form verfügbar sind. Dies können zum Beispiel Bioabfälle, Grassilage oder Grünschnitt aus der kommunalen Entsorgung oder auch aus der Landwirtschaft sein. Aus diesen Wunsch hat sich das Verfahren der Trockenfermentation entwickelt. Es sorgt dafür, dass Biomüll- und Grünabfälle nicht mehr teuer entsorgt werden müssen, sondern ebenfalls in weiterverwertbare Produkte wie Biogas sowie hochwertiges Düngemittel umgewandelt werden können.
Ein Nachteil bleibt dabei jedoch. Es ist sehr schwierig, das Verfahren der Trockenfermentation in einer Biogasanlage vollständig zu automatisieren. Dies rührt daher, dass die ausgefaulte Biomasse bei der Trockenfermentation in der Regel manuell aus dem Fermenter entfernt werden muss, bevor die Anlage mit einer Lage neuem Substrat wieder gestartet werden kann. Da dieser Umstand ungünstig für die weitere Verwendung des Biogases beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk ist, wurden in den letzten Jahren auch hier Lösungen entwickelt, um die kontinuierliche Biogasproduktion zu gewährleisten. Eine solche Lösung ist, bei der Trockenfermentation mehrere Fermenter parallel arbeiten zu lassen, so dass, wenn ein Fermenter entleert werden muss, der bzw. die anderen Fermenter weiterhin Biogas produzieren können. Aufgrund dieser Lösungsansätze ist die Trockenfermentation in Deutschland zunehmend auf dem Vormarsch und wird sich nach Ansicht von Experten in absehbarer Zeit in einem ähnlichen Umfang wie die Nassfermentation auf dem Markt etablieren.
Da sich Trockenfermentationsanlagen in unseren Breitengraden aber noch im Entwicklungsstadium befinden, arbeiten die bereits im Betrieb befindlichen Biogasanlagen mit Trockenfermentation hauptsächlich nach dem so genannten Batch-Verfahren. Das Substrat wird dabei in einer oder mehreren Schichten in den Fermenter eingebracht und danach mittels einer Wand- und/oder Bodenheizung erwärmt. Dadurch fängt das Substrat an zu gären und es entwickelt sich Biogas, welches durch entsprechende Leitungen aus dem Fermenter zur weiteren Verwendung zum Beispiel in ein Blockheizkraftwerk gelangt. Zusätzlich kann auf das Substrat ein so genanntes Impfmittel aufgetragen werden, welches dafür sorgt, dass die Gärung schneller vor sich gehen kann. Ein Durchmischen das Substrats ist bei der Trockenfermentation nicht notwendig.
Ein sehr großer Vorteil bei der Trockenfermentation ist der niedrige Energieverbrauch. Während Anlagen mit Nassfermentation viel Energie für die Zerkleinerung von Substraten oder zum Durchrühren beziehungsweise Ein- und Abpumpen des Substrats verbraucht wird, fallen all diese Punkte bei der Trockenfermentation weg. Eine Biogasanlage mit Trockenfermentation wird weitgehend statisch betrieben, das heißt, es muss keine Energie aufgewendet werden, um Teile wie zum Beispiel ein Rührwerk zu bewegen. Zu Beginn der Entwicklung der Trockenfermentation befürchtete man, dass die Gasausbeute bei Trockensubstraten wesentlich geringer sein könnte, als bei der Verwendung von Nasssubstraten. Diese Befürchtung hat sich jedoch als haltlos erwiesen. Mittlerweile konnte nachgewiesen werden, dass die Gasausbeute bei der Trockenfermentation in etwa der bei der Nassfermentation entspricht. Zudem gilt das Endprodukt Biogas bei der Trockenfermentation als wesentlich hochwertiger, da es mehr Methan und weniger Schwefel als das Biogas aus der Nassfermentation entfällt. Eine aufwendige und teure Nachbehandlung des Gases fällt so weitgehend weg. Die ausgegärte Biomasse aus der Trockenfermentation kann anschließend als Dünger in der Landwirtschaft verwendet oder auch weiter fermentiert werden.