Nachhaltige Energieversorgung für Dornbirn

Das Energiewerk Ilg sorgt für eine flächendeckende und nachhaltige Energieversorgung in Dornbirn. Um die erneuerbare Wärmeproduktion auszubauen, wird ein LIPP Großpufferspeicher errichtet der zur Wärmebereitstellung und zur Spitzenlastabdeckung im Fernwärmenetz dienen soll. Die Wärmelieferung soll für die Bewohner der Stadt Dornbirn bis Ende 2024 ermöglicht werden. In den kommenden Jahren soll der Ausbau des Wärmenetztes kontinuierlich ausgebaut werden. Geplant ist ein Wachstum von 7 km pro Jahr, was einer jährlichen Netzerweiterung von rund 15 % entspricht.

Im Juni 2024 begannen hier die Montagearbeiten des Großpufferspeichers vor Ort mit dem patentierten und automatisiertem LIPP-Schweißverfahren.

Der LIPP Großpufferspeicher setzt hierbei weltweite Maßstäbe im Behälterbau. Mit einem Behälterdurchmesser von 17 m und einer Behälterhöhe von 28 m, kann ein Volumen von 5.901 m³ bereitgestellt werden. Dadurch entstand eine beeindruckende Schweißnaht von 2,5 km Länge.

Ein innenliegender Catwalk aus Stahl wurde installiert um spätere Wartungs- und Revisionsarbeiten vereinfacht durchführen zulassen.  3er-Diffusoren wurden oben, wie unten im Behälter angebracht, um eine gleichmäßige Verteilung und Schichtung zu erzeugen.

Eine der größten Besonderheiten, ist jedoch die Außenfassade, hier wird eine Photovoltaik-Anlage integriert werden. Diese wird speziell angefertigt und eine Fläche von knapp 1.300 m² aufweisen, was zur einer Gesamtleistung von 250kWp führt.

Ausgangssituation und Beginn der Lösungssuche

Ein landwirtschaftlicher Betrieb in Tannhausen: gestartet hat die Familie Bosch mit einem Milchviehbetrieb. Im Jahre 1983 stiegen die Landwirte in die Sauenhaltung ein. 1992 wurde dann ein Jungsauenaufzuchtstall gebaut, der Einstieg in die Jungsauenvermehrung war somit gesichert. Die Milchviehhaltung wurde aufgegeben.

Im Jahr 2010 wurde dann auf dem Aussiedlerhof außerhalb von Tannhausen eine Biogasanlage gebaut. Anton Abele gründete die Bioenergie & Service Abele GbR. Die anfallende Wärme der Anlage diente dazu, die Stallungen des Bauernhofs zu beheizen. Die Biogasanlage startete mit 370 kW.

Im Jahr darauf, 2011, wurde die Anlage durch ein Satellit-Blockheizkraftwerk mit 205 kW erweitert.

Außerdem begann der Bau eines 1,4 km langen Wärmenetzes, das 14 Abnehmern dienen sollte. Zu den “Wärmekunden” zählen die Nachbarn und 10 Gewerbebetriebe, unter anderem eine lokale Gärtnerei mit Blumenladen, Gewächshäuser und eigenem Café.

Als Substrat für die Biogproduktion steht folgendes zur Verfügung: 40 % des Inputs kommt aus Schweinegülle, zudem wird Rindermist und Hühnertrockenkot eingesetzt. Das restliche Substrat wird in Form von Mais (35 %), Grassilage und GPS (15 %) eingesetzt.

Da die Wärme flexibel und bestmöglich genutzt werden soll, muss sie in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden. Wegen der vielen gewerblichen “Wärmekunden” muss die Wärme vor allem unter der Woche verfügbar sein.

Erweiterung der Lagerkapazitäten

Die Axpo Kompogas AG in der Schweiz betreibt insgesamt 15 Vergärungsanlagen und ist damit ein führendes Unternehmen in der Trockenvergärung von organischen Abfällen.

Eine dieser Vergärungsanlagen wird am Standort Chavornay betrieben. Hier werden jährlich 27.000 Tonnen Biomasse verarbeitet. Die Biomasse wird in dem thermophilen Prozess hygienisiert, dadurch wird Biogas gewonnen und ein hochwertiger Naturdünger aus den Gärresten produziert.

Hauptabnehmer der Gärreste sind landwirtschaftliche Betriebe im Umkreis von Chavornay, die Dank der Nutzung dieses Naturdüngers auf den Einsatz von Kunstdünger verzichten können. Auflagen des Bundes und saisonale Witterungsverhältnisse beschränken jedoch die Abnahme der Gärreste, sodass immer grössere Lagerkapazitäten auf dem Anlagengelände in Chavornay notwendig wurden.

Um den gesetzlichen Anforderungen und den Bedürfnissen der Landwirtschaft gerecht zu werden, wurde im Januar 2017 mit dem Bau eines 4.000 m³ LIPP Eco Fermenters der Firma LIPP GmbH begonnen. Entscheidend für die Auswahl der Firma LIPP GmbH war das einzigartige Prinzip der Behältererstellung. Beschränkte Platzverhältnisse auf dem Anlagengelände ließen kaum Freiheiten bei der Montage. Zudem musste der Behälter während des laufenden Anlagenbetriebes erbaut werden, was eine hohe Flexibilität bei der Umsetzung erforderlich machte.

Die Innovation im Anlagenpark der Axpo Kompogas AG stellt zudem der im LIPP Eco Fermenter integrierte Gasspeicher dar, welcher sich unter dem Doppelmembrandach befindet. Bisher werden die Vergärungsanlagen ohne die Einbindung eines Gasspeichers betrieben. Somit unterliegen die Strom- und Wärmeproduktionen des nachgeschalteten Blockheizkraftwerks (BHKW) entsprechend der inhomogenen Input-Substrate einer grossen Fluktuation.

Durch die perfekte Integration eines Gasspeichers im LIPP Eco Fermenter, kann nun eine Entkopplung der Strom- und Wärmeproduktion von der Gasproduktion erfolgen. Damit ist ein kontrollierter Betrieb des BHKWs möglich, womit die Vergärungsanlage in Chavornay in der Lage ist, bedarfsgerecht Strom und Wärme zu produzieren.

Ein besonders wichtiger Schritt in eine Zukunft voller Flexibilität, sowohl in der Abgabe von Gärresten als auch von produzierter Energie!

Ein rundum gelungenes Projekt also, welches wegweisend für weitere Vergärungsanlagen der Axpo Kompogas AG werden könnte.

Von Lebensmittelabfällen zur Elektrizität

Der Bürgermeister der Stadt Makinohara in Japan befürwortet Biogasanlagen, da diese in Japan noch nicht sehr verbreitet sind, unterstützte er die Planung und die Umsetzung der LIPP Biogasanlage.

Im Umkreis von Makinohara gibt es eine sehr große Lebensmittelindustrie, mit deren Abfälle die Biogasanlage gefüttert wird. So gibt es für die Industrie Möglichkeiten, ihre Abfälle sinnvoll zu entsorgen und die Stadt Makinohara erwirbt durch die Fermentation der Abfälle Elektrizität. Rund 600 private Haushalte werden durch die gewonnene Elektrizität versorgt.

Die Biogasanlage wurde mit einer großen Feierlichkeit eröffnet. Es waren 70 Personen eingeladen, unter anderem waren auch Fernsehsender und die Zeitung vertreten.

Manuel Lipp, der Geschäftsführer der LIPP GmbH wurde in Japan auf der Messe N-Expo 2017 interviewt: “Wir konzentrieren uns nicht nur auf den japanischen Biogasanlagenmarkt, sondern auch auf die immer mehr werdenden Holzhackschnitzelsilos”.

Das Unternehmen erbaute nicht nur Biogasanlagen, sondern auch Biomassesilos in Europa bis hin zu 12.000 m³. Die Anfragen nach Biomassesilos nehmen stetig zu.

Manuel Lipp berichtete, dass hohe Anforderungen an diese Biomassesilos gestellt werden, zum Teil höhere, als diese für Biogasanlagen vor vielen Jahren. Es macht den Eindruck, dass die Anfragen auf dem asiatischen Markt zunehmend ansteigen.

Die Nachfrage an Stromerzeugung durch Biomasse wird höchstwahrscheinlich ansteigen, wenn der Marktpreis für Öl und Gas ansteigt. Auch hier möchte die Firma LIPP GmbH eine starke Zusammenarbeit mit Partnern aufbauen, um den höchstmöglichen Marktanteil zu bekommen, wie es im Biogasanlagenbereich der Fall ist.

Trinkwasserkonzeption der Gemeinde Großerlach

Seit einiger Zeit plant und setzt die Gemeinde Großerlach die Trinkwasserkonzeption um. Somit soll der Standard der Qualität, der Quantität und auch der Versorgungssicherheit steigen. Ebenfalls war die Überlegung, wie man den Hochbehälter in Grab, in Trauzenbach und den in Liemersbach ersetzen kann. Außerdem sollte der Ausgleichsbehälter in Hohenbrach ersetzt werden.

Es galt auch, das Pumpwerk und die Quellleitungen der Schöntalquellen zu erneuern. Um das Quellwasser sammeln zu können, musste ein Quellsammelschacht erstellt werden. Eine der größten Herausforderungen war es, einen nahegelegenen Hof, welcher noch nicht an die öffentliche Trinkwasserversorgung angeschlossen war, anzuschließen.

Die Gemeinde Großerlach wandte sich hier an das Ingenieurbüro Riker & Rebmann in Murrhardt. Die Firma LIPP GmbH und ihre Partnerfirma Kurz Leitungsbau GmbH aus Stimpfach arbeiten seit längerer Zeit mit dem Ingenieurbüro zusammen. Somit kam es dazu, dass das Projekt zusammen umgesetzt wurde.

Im März 2016 begannen die Erdbauarbeiten, der Rohbau folgte dann im Mai. Die Holzbauhalle, in der die beiden LIPP Trinkwasserbehälter gebaut werden, wurde im September erstellt. Der Aufbau der LIPP Trinkwasserbehälter begann schon im Oktober. Die Behälter werden vor Ort – also in der Holzbauhalle – in die Höhe gedreht. Das neu entwickelte automatisierte LIPP Schweißverfahren wird hier angewandt. Im Trinkwasserbereich wird somit eine hohe Qualität des Trinkwassers gewährleistet, wenn der Behälter aus Volledelstahl ist und geschweißt wird. Dadurch gibt es für Keime und Bakterien keine Möglichkeit, sich an der Behälterinnenseite anzusiedeln.

Die beiden LIPP Trinkwasserbehälter haben einen Durchmesser von 9,8 m und eine Höhe von 5,2 m. Damit ergibt sich ein Behältervolumen von 300 m³ je Behälter. Das Material ist Volledelstahl (1.4571, A4 Qualität) und es wird eine Ultrafiltrationseinrichtung wie auch eine UV Entkeimung installiert.

Ausgangssituation und Beginn der Lösungssuche

Ein ehrgeiziges Ziel haben Abt Fidelis Rupert und Pater Anselm Grün im Jahr 2000 formuliert: Innerhalb von zehn Jahren sollte das Kloster ausschließlich mit regenerativen Energien versorgt werden können.

Wie ambitioniert dieses Vorhaben war, lässt schon die Größe des Klosters erahnen. “Im Kloster selbst”, so Bruder Edmar, “leben 100 Mönche. Weiter gehört ein Gymnasium mit über 900 Schülerinnen und Schülern dazu, ebenso ein Gästehaus mit 80 Betten. Schließlich arbeiten in den dazu gehörigen Betrieben und Werkstätten weitere 200 Personen.”

Die Rechnung ging auf. Mehr sogar. Zuerst wurde im Jahr 2006 ein LIPP KomBio-Reaktor und ein LIPP Güllebehälter erbaut. Da das Kloster aber immer noch einen sehr hohen Heizölverbrauch hatte und der Bau der ersten beiden Behälter so reibunglos verlief, entschied sich das Kloster im Jahr 2008 dazu, einen zusätzlichen LIPP Universalfermenter erbauen zu lassen. Dank dieser Biogasanlage erspart sich der Betrieb des Klosters 135.000 Liter Heizöl. “Das ist natürlich eine gewaltige Menge”, resümiert der verantwortliche Betriebsleiter Klaus Burger. “Die Holzheizung wird im Sommer ausgeschaltet und wir decken den gesamten Wärmebedarf für Brauchwasser über die Biogasanlage ab.

Die Biogasanlage wird jeweils mit 7 Tonnen Mais, dazu Grassilage und 1,5 Tonnen Getreide befüllt. Das Futter wird zu 95 Prozent auf den eigenen Flächen angebaut und das Substrat kommt wieder zurück auf die Felder, somit ist der Betrieb unabhängig von Preisschwankungen. Da der Mais eine Vergärdauer von 56 Tagen hat, haben wir beschlossen, im Jahr 2013 ergänzend einen LIPP Nachgärer hinzu zu bauen. Vorher, als wir Mais und Gras zuführten, haben wir 20 Prozent ins Endlager geschickt. Seit wir zusätzlich den Nachgärer haben, gibt es im Endlager nur einen Futterverlust von 5 bis 8 Prozent. Von daher hat sich die Biogasanlage mit Nachgärer mehr als gerechnet und wir sind bisher sehr zufrieden damit.”

Ausgangssituation und Beginn der Lösungssuche

In einem auf die Herstellung von Milchpulver und Frischkäse spezialisierten Produktionsbetrieb der Schweizer Milchverarbeiterin Emmi sollte ein Behälter auf der werksinternen Abwasserreinigungsanlage ausgetauscht werden.

Dies war unter anderem deshalb eine anspruchsvolle Aufgabe, weil gewährleistet werden musste, dass der korrodierte Behälter maximal 10 Tage außer Betrieb sein darf. Dieser straffe Zeitplan musste eingehalten werden, da die Biologie der Abwasserreinigungsanlage sonst vernichtet worden und somit die Belastung der nachfolgenden Kläranlage viel zu hoch geworden wäre.

Nach mehreren Gesprächen und Inspektionen beschloss man, zuerst eine Rohrumleitung des wichtigen Pufferspeichers zu bauen, damit er einige Tage außer Betrieb genommen werden kann, ohne den Klärbetrieb zu stören.

Erschwert wurde die Planung dieser Umleitung durch die Tatsache, dass weder Ausführungszeichnungen noch Rohrleitungspläne vorlagen.

Der erste Ansatz einer Lösung war eine Auskleidung der Behälterinnenseite, welche jedoch sehr aufwändig gewesen wäre, da man die HdPE-Platten auf der kompletten Innenseite verkleben hätte müssen und danach noch die Nähte verschweißen, sodass eine glatte Oberfläche entsteht.

Dies ist der große Vorteil eines LIPP Behälters. Er wird mit Hilfe von Maschinen aus einem Stahlcoil in die Höhe gedreht. Dies geschieht vor Ort. Somit wird schnell, effizient und flexibel gearbeitet.

Der von LIPP entwickelte und preisgekrönte Duplex-Werkstoff VERINOX® verbindet Edelstahl und ein verzinktes Blech mit Hilfe einer Trennschicht. Somit besteht die Behälteraußenseite aus verzinktem Blech und die Innenseite aus Edelstahl. Da Edelstahl sehr kostbar und teuer ist, wird hier nur eine geringe Menge benötigt und spart somit Kosten, erhält aber die Qualität der Mediumseite.

Emmi hat sich jedoch anstatt dessen dafür entschieden, den alten Behälter zu entfernen und einen neuen Behälter aufzubauen. Hauptgrund war die Kostenersparnis aufgrund der Außerbetriebnahme des Pufferspeichers von lediglich 10 Tagen. Mit dieser Aufgabe wurde die LIPP GmbH betraut.