Das Hauptziel des Projektes LIFE OPTIMAL 2012 ist der Nachweis eines innovativen Ansatzes zur Verarbeitung von Gülle und Mist aus der Viehhaltung.
Verminderung der Luft-Emissionen, welche von intensiven Milchviehbetrieben herrühren, die eine geringe Flächenverfügbarkeit aufweisen
Herstellung von hochwertigen festen und flüssigen Düngern, welche in den umliegenden Gebieten Südtirols hauptsächlich im Obst- und Weinbau Verwendung finden
Erhaltung des Lebensstandards der teilnehmenden Landwirte. Sie müssen den Viehbestand nicht verringern, um die geltenden Umweltauflagen einhalten zu können
Die spezifischen Ziele des Projektes, mit abnehmender Wichtigkeit, sind die folgenden:
Durch die Realisierung dieses Projektes können die folgenden konkreten Ergebnisse erzielt werden.
Bezüglich der allgemeinen Ziele:
Bezüglich der spezifischen Ziele:
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, wird ein umweltkompatibles System für die Verarbeitung der Gärreste aus einer traditionellen Biogasanlage eingesetzt. Die Anlage zur Herstellung von elektrischer Energie aus Mist und Gülle aus der Milchviehwirtschaft des Wipptals ist 2014 in Betrieb gegangen.
Die von der Anlage hergestellten Gärreste werden teilweise für die Düngung der Felder (mit hauptsächlicher Nutzung als Wiesen und Weiden) der am Projekt teilnehmenden Landwirte verwendet. Die anaerobe Gärung in der Anlage ermöglicht die Herstellung von fast geruchlosen Gärresten und den Gewinn von Biogas, welches für die Herstellung von elektrischer Energie verwendet wird. Allerdings kann dadurch die Umweltproblematik bezüglich der Emission von übermäßigen Mengen an Nährstoffkonzentraten und NH3, welche in den Gärresten vorhanden sind, nicht gelöst werden.
Die vorgeschlagene Lösung sieht den Anschluss einer Anlage zur Verarbeitung der Gärreste an die Biogasanlage mit folgenden Komponenten vor: schraubenförmiger Separator, Fliehkraftdekanter, Einheit zur Ultrafiltration, Einheit zur Umkehr-Osmose, Filter aus Zeolith, Strippingeinheit für das Ammoniak, Einheit zur Trocknung und zur Pelletierung.
Fester Anteil, welcher mit dem Konzentrat angereichert wird, das aus der Ultrafiltration und der Umkehr-Osmose gewonnen wird, um damit ein Düngemittel herzustellen, wobei der Konzentrationsgehalt und das relative Verhältnis der Nährstoffgehalte der jeweiligen Kultur (Obst- und Weinbau) angepasst werden können.
Flüssiger Anteil, von einer Ammoniumsulfatlösung gebildet, welche durch das von der Strippingeinheit entstehende NH3 gewonnen wird.
Diese Produkte können in den Obst- und Weinbaugebieten des Landes Südtirol für die Düngung zur Anwendung kommen.
Etwa 25 000 Tonnen Festmist und 45 000 Tonnen Gülle werden mit selbstfahrenden Transportfahrzeugen auf den Höfen der Gesellschafter eingesammelt.
In der Biogasanlage werden die Wirtschaftsdünger vergoren, das entstehende Gas wird in Strom und Wärme umgewandelt.
Etwa die Hälfte des Gärrestes wird zu den Landwirten zurückgebracht und mit dem im LIFE OPTIMAL-Projekt entwickelten Prototypen emissionsarm und geruchsfrei ausgebracht. Die andere Hälfte des Gärrestes wird zunächst mechanisch mit einem Pressschneckenseparator und einem Vibrationssieb getrennt, die flüssige Phase wird in einem dreistufigen Umkehrosmoseverfahren zu vorfluterfähigem Wasser aufbereitet.
Die feste Phase aus der Separierung wird getrocknet, zerkleinert und zu Dünger pelletiert. Den Pellets zugesetzt werden weiterhin die Konzentrate aus der Umkehrosmose. Die Pellets stellen einen Mehrnährstoffdünger mit hohem Gehalt an organischer Masse dar und werden zur Düngung im Wein- und Obstbau verwendet.
Das gereinigte Wasser wird in den Eisack geleitet.
Das Projekt zielt darauf ab, die Auswirkungen von Rindergülle und -mist durch folgende Maßnahmen zu verringern:
– Errichtung der Gärrestaufbereitungsanlage am Ausgang der Biogasanlage, einschließlich der Einheiten für die Trocknung, Pelletierung und Luftbehandlung im Maßstab 1:1 und durch den Einsatz innovativer Technologien;
– Herstellung und Vermarktung von festen und flüssigen Düngern (einschließlich Verpackung mit geeigneten Verpackungsmaschinen) sowohl für den Direktverkauf als auch für den Austausch mit anderen landwirtschaftlichen Betrieben und deren Eintragung in das Düngemittelregister (Registro Nazionale dei Fertilizzanti uso biologico) des italienischen Ministeriums für Landwirtschafts-, Ernährungs- und Forstpolitik sowie Tourismus;
– Bau und Prüfung des Prototyps für das Gärrestausbringungssystem, das eine extrem präzise, emissionsarme Ausbringung der Gärreste ermöglicht und auf den Wiesen und Feldern der am Projekt teilnehmenden Landwirte eingesetzt werden soll;
– Schaffung eines Überwachungs-, Prüfungs- und Kontrollsystems für die gesamte Güllebewirtschaftung aus technischer, wirtschaftlich-finanzieller und ökologischer Sicht durch die vollständige Automatisierung des gesamten Produktionsprozesses, die Erfassung der quantitativen und qualitativen Produktionsparameter und die Kontrolle der Ammoniakemissionen in die Luft sowohl bei der Anlieferung der Gülle in die Anlage als auch bei der Ausbringung mit dem hergestellten Prototyp;
– Einstellung und Betriebsführung der Anlage sowohl während des Projekts LIFE OPTIMAL 2012 als auch danach;
– Erstellung eines „Globalen Bewertungsplans des Systems“ sowohl für die ökologischen als auch für die sozioökonomischen Aspekte mit dem Beitrag der Forschungsarbeiten der beiden Partneruniversitäten des Projekts (Turin und Bozen) und der Studien über die Auswirkungen des Einsatzes des Prototyps für die Ausbringung und den Einsatz der Düngemittel, die durch die Erstellung spezifischer Massenbilanzen (vor allem für den Parameter Stickstoff) sowie Gas- und Energiebilanzen durchgeführt werden; die Bewertung der Düngemittel wird hingegen durch Studienkampagnen mit Wachstumstests in Töpfen und auf dem Feld während signifikanter Zeiträume der Landwirtschaftssaison überwacht;
– Präsentation der errichteten Anlage, Schulung der am Projekt teilnehmenden Landwirte in der Anwendung der hergestellten Düngemittel und Verbreitung der Ergebnisse durch Führungen, Veröffentlichung von Artikeln und Broschüren, Teilnahme an Messen und Fachkongressen, Erstellung einer dem Projekt gewidmeten Website sowie Zusammenarbeit und Vernetzung mit anderen LIFE-Projekten.
Die wichtigsten Ergebnisse, die durch das Projekt LIFE OPTIMAL 2012 erzielt wurden, sind in den folgenden Punkten zusammengefasst:
1) Bau, Inbetriebnahme und Betrieb der Gärrestaufbereitungsanlage. Diese Anlage wurde mit drei Hauptabschnitten gebaut:
Erster Abschnitt: Separation und Konzentration der Gärreste. Innovativer Abschnitt, mit dem sowohl Rinder- und Schweinegülle oder deren Derivate als auch Gärreste verschiedener Art aus anaeroben Fermentern behandelt werden können. Der Prozess beruht auf einer Reihe von mechanischen Separations- und Konzentrationsbehandlungen mittels Umkehrosmose, wobei eine Kombination aus der innovativen und patentierten schmutzfreien Vibrationsmembran und den Spiralmembranen verwendet wird. In diesem Abschnitt erfolgt eine erste Fest-Flüssig-Trennung des Gärrestes: Die feste Phase bildet den Rohstoff, der nach der Trocknung und Pelletierung der Erzeugung von biwi Bio-Pellets dient. Der Verkauf dieses festen Düngers ermöglicht es, die Stickstoffbelastung der projekteigenen landwirtschaftlichen Nutzfläche zu reduzieren. Die verbleibende flüssige Phase wird weiter aufbereitet, sodass Biogas Wipptal einerseits vorfluterfähiges Wasser (Permeat) erhält, das für die Einleitung in den Oberflächenwasserkörper geeignet ist, andererseits ein Stickstoff- und Phosphorkonzentrat mit einem gegenüber der Ausgangsflüssigkeit um 40–45 % verringerten Volumen, das leicht transportierbar, lagerfähig oder in Düngemittel mit höherem Gehalt an Ammoniumstickstoff und Phosphor umwandelbar ist. Dieses Konzentrat stellt einen Flüssigdünger dar, der sich auch für die biologische Landwirtschaft eignet. In diesem Abschnitt können bis zu 160 Tonnen Gärreste pro Tag behandelt werden, wobei etwa 30 Tonnen vorfluterfähiges Wasser anfallen, das in den Eisack geleitet werden kann, und etwa 55 Tonnen Konzentrat;
Zweiter Abschnitt: Trocknung der festen Phase mit einem 8-Etagen-Bandtrockner, der die überschüssige Wärme (mittels Heißluftaustauscher) der Biogas-Kraft-Wärme-Kopplung zur Trocknung von bis zu maximal ca. 15 Tonnen eingehender Feststoffe pro Tag ausnutzt;
Dritter Abschnitt: Pelletierung des getrockneten Materials. Umwandlung der getrockneten Feststoffe in Pellets mithilfe einer Mühle und einer Würfelpresse. Hier können bis zu 6 Tonnen/Tag Trockenmaterial-Input verarbeitet werden.
2) Bau, Test und Einsatz des Prototyps des Dungstreuers.
Der Prototyp, der vom assoziierten Empfänger Zunhammer hergestellt wurde, ist mit einem Echtzeit-Messgerät für den Nährstoffgehalt des Gärrestes, einem GPS-Positionssensor und einem elektronischen System für die Steuerung und Einstellung der Dosierung ausgestattet.
3) Gas-, Massen- und Energiebilanzen des Gärrestaufbereitungssystems. Diese Aktivität, die von der Universität Turin durchgeführt wurde, hat die Wirksamkeit des Gärrestaufbereitungssystems in Bezug auf die Effizienz der Feststoffseparation und die wichtigsten physikalisch-chemischen Parameter nachgewiesen. Der erfasste Gesamtverbrauch an thermischer und elektrischer Energie (direkt und indirekt), ausgedrückt als Primärenergie, entsprach 28,6*10-3 Tep/t behandeltem Gärrest und 55,7*10-4 Tep/kg in den Pellets enthaltenem Stickstoff.
4) Herstellung des festen Düngemittels in Pellets mit der Bezeichnung biwi Bio-Pellets, dessen Registrierung unter der Nummer 0029096/20 im Düngemittelregister (Registro Nazionale dei Fertilizzanti USO Biologico) und die Entwicklung seiner Vermarktungsprodukte für den Verkauf an Privatpersonen, landwirtschaftliche Genossenschaften und verschiedene Vertriebsketten. Gemäß den im gesetzvertretenden Dekret Nr. 75/2010 genannten nationalen Düngemitteltypen wird biwi Bio-Pellets als organischer NP-Dünger eingestuft und ist für Obst- und Gemüsekulturen oder für die Blumenkultur geeignet;
5) Von der Universität Bozen durchgeführte Wachstumstests von Topfpflanzen (Mais, Gurke, Wiese, Erdbeere) und am Feld (Weinberg), die auf einen positiven Effekt (Zunahme der oberirdischen Biomasse) insbesondere bei Mais und Gurke hinweisen;
6) Druck und Verbreitung des „biwi Bio-Pellets -Benutzerhandbuchs“, das Dosierungsanweisungen je nach Kulturgattung, Gehalt an organischen Substanzen im Boden und Anwendungszeitraum enthält;
7) Probeentnahmen zur Kontrolle der Qualität des gereinigten und in den in der Nähe der Biogasanlage Wipptal fließenden Oberflächenwasserkörper (Eisack) eingeleiteten Wassers, mit kontinuierlicher Überwachung der eingeleiteten Durchflussmenge, des pH-Wertes, der Leitfähigkeit und des Ammoniumstickstoffs, sowie die Umsetzung des gesamten automatischen Managementsystems der Gülle, vom Eingang in die Anlage mittels elektronischer Wiegung bis zur Rückkehr auf das Feld mittels erneuter Wiegung und Überwachung der Ausbringung.
8) Gesamtbewertung des Gärrestaufbereitungssystems.
Die von der Fakultät für Land-, Forst- und Ernährungswissenschaften (DISAFA) der Universität Turin durchgeführten Überprüfungen haben gezeigt, dass die Umsetzung der vorgeschlagenen technischen Lösungen Folgendes ermöglicht hat:
– Einsparung von mehr als 2.300 TOE (Tonnen Öläquivalent) und Emission von etwa 7.000 Tonnen CO2eq jährlich durch die Nutzung der von der Biogasanlage zur Verfügung gestellten Energie (elektrisch und thermisch);
– Senkung der Treibhausgasemissionen um etwa 95 % und der Geruchs- und NH3-Emissionen um 70 % dank einer optimierten Güllebewirtschaftung;
– Reduzierung der PM10-äquivalenten Emissionen von NH3 um etwa 11 Tonnen/Jahr.
Das Projekt LIFE OPTIMAL 2012 wurde 2021 abgeschlossen. Trotzdem fühlen wir uns an die Überwachungs- und Kommunikationsaktivitäten gebunden und nehmen unsere Aufgabe als Repräsentant des Life-Programms der EU verantwortungsvoll wahr.
Überwachungsaktivitäten
Die Projektpartner unterstützen Biogas Wipptal weiterhin vor allem bei der technischen, aber auch bei der ökonomischen, ökologischen und sozio-ökonomischen Überwachung der umgesetzten technischen Lösungen.
Daher ist eine Datenerhebung und -verarbeitung mit den gleichen Methoden vorgesehen, die während des Projekts angewandt wurden, und zwar in Bezug auf jede einzelne Aktivität und das erwartete Ergebnis. Die daraus resultierenden Berichte werden die Konsolidierung der im Laufe des Projekts erzielten Ergebnisse und gleichzeitig die Umsetzung der vorgeschlagenen Lösungen zur Gewährleistung der Nachhaltigkeit des Projekts ermöglichen.
Die Projektpartner werden auch weiterhin die öffentlichen Behörden (auf europäischer, nationaler und regionaler Ebene) beim Transfer von Know-how unterstützen, das während dieser Überwachung und Umsetzung erworben wurde.
Kommunikationsaktivitäten
Die Informations- und Verbreitungsaktivitäten werden durch die Förderung von Ausbildungskursen und Workshops, die Teilnahme an nationalen oder internationalen Konferenzen sowie an öffentlichen Veranstaltungen fortgesetzt. Die Projektwebsite bleibt aktiv und wird ständig mit Informationen über interessante Themen und Veranstaltungen aktualisiert. Unter Miteinbeziehung aller Partner werden Führungen organisiert, um das Wissen über das vorgeschlagene Betriebsführungssystem und die Übertragbarkeit der im Rahmen des Projekts LIFE OPTIMAL 2012 umgesetzten Technologien zu fördern.
Die für die Zeit nach der Projektumsetzung vorgesehenen Aktivitäten verbleiben in der Verantwortung von Biogas Wipptal.
Zukünftige Aktivitäten
Die Biogasanlage Wipptal wird derzeit erweitert und umgebaut, um das Biogas aufzubereiten und das Biomethan für den Einsatz als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge zu verflüssigen. Der Beginn der Produktion von Bio-Methan für den Betrieb von Kraftfahrzeugen ist für 2022 geplant.
Die Ziele des von der EU im Rahmen des LIFE+-Programms unterstützten Projekts waren:
Folgende konkrete Maßnahmen wurden im Rahmen des LIFE+ – Programms umgesetzt:
Landwirtschaftliche Gesellschaft
Eisackstraße 21, I-39049 Pfitsch
Tel. +39 0472 765 389
office@biwi.it
MwSt: IT02570420212
Die Biogas Wipptal gehört laut SEVESO III (2012/18/EU) Richtlinie – italienisches Gesetzesdekret 105/15 – zu den Betrieben mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen.
Unter diesem Link finden Sie die entsprechenden Besucherinformationen.
