Gärrest

Gärreste fallen als Nebenprodukt bei Vergärungsprozessen von Biomasse an. Derartige Vergärungsprozesse finden ihren Einsatz beispielsweise bei der Herstellung der Energieträger Biogas und Bioethanol.

Gärrestbildung

Durch die Vergärung von biogenen Substraten im Fermenter wird als Zielprodukt Biogas gewonnen. Während nach dem Fermentationsprozess das Biogas in den Gasspeicher weitergeleitet wird, werden die ausgegorenen biogenen Rückstände in das Gärrestlager verbracht. Nach dem erneuten Ableiten des Biogases, welches sich durch die Nachgärung der Gärrückstände bildet, bleiben am Ende feste Gärreste, flüssige Biogasgülle oder ein fest-flüssig Gemisch zurück. Letzteres muss getrennt werden um feste und flüssige Gärreste zu erhalten. Der nachgeschaltete Gärprozess und die damit verbundene Methanableitung verbessern zum einen die Biogasausbeute der Anlage, zum anderen bringt die Nachgärung den positiven Effekt mit sich, dass das klimawirksame Methan frühzeitig aus den Gärresten abgeschöpft wird und somit nicht in die Atmosphäre gelangt.

Substratquellen

Durch hohe Preisanstiege im Bereich landwirtschaftlicher Rohstoffe, welche Folge der weltweit zunehmenden Nahrungsmittelnachfrage sind, und durch die Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, müssen für die Erzeugung von Biogas andere Substratquellen nutzbar gemacht werden. Als biogene Substrate können neben pflanzlichen Abfällen auch biogene Siedlungsabfälle zur Gaserzeugung genutzt werden. Um die daraus entstehenden Gärreste allerdings für eine Nachnutzung einsatzfähig zu machen, muss nach oder vor dem Fermentationsprozess eine aufwendige Fremdstoffabtrennung erfolgen, um Materialien wie beispielsweise Plastik, Glas oder Metall aus dem Gärgut zu entfernen. Finden tierische Abfälle oder biogene Siedlungsabfälle, die in der Regel ein hohes Keimbildungspotential aufweisen, Verwendung, ist die Hygienisierung der entstehenden Produkte verpflichtend. Dies kann über den Einbau einer weiteren Stufe in den Prozess sichergestellt werden. Innerhalb dieser Stufe werden entweder lediglich die bedenklichen Anteile oder das gesamte Substratgemisch einer zusätzlichen Behandlung unterzogen, bei welcher das Material für eine gewisse Zeit auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird, um Störkeime abzutöten. Alternativ kann die Hygienisierung im Fermenter stattfinden, wenn dieser thermophil (über 55 °C) betrieben wird und das Substrat die gesetzlich festgelegte hydraulische Verweilzeit (20 Tage) im Fermenter verbringt.

Einsatzgebiete

Aufgrund der hohen Nährstoffgehalte, die je nach eingesetztem Substrat variieren, werden die Rückstände in der Regel als organische Düngemittel in der Landwirtschaft eingesetzt. Neben der Einsparung von mineralischen und der Substitution von synthetischen Bodenverbesserungsmitteln, hat der Gebrauch von Gärresten als Dünger einige weitere Vorteile. Im Vergleich zum Einsatz von unvergorener Rohgülle ist die Ausbringung von Gärrückständen weniger geruchsintensiv und weist eine geringere Ätzwirkung auf. Zudem kann der Stickstoffbedarf durch die Weiterverwendung von Gärresten zu 50 bis 80 Prozent sowie der Kalium- und Phosphorbedarf zu beinahe 100 Prozent gedeckt werden.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die bei der Biogasherstellung zurückbleibenden festen Gärreste in einem nachgeschalteten Verbrennungsprozess zu verstromen, um somit einen Teil des Energiebedarfs der Biogasanlage zu decken. Die geschieht analog zur Verbrennung von Klärschlamm.

Synonym(e):

Gärrückstand, Biogasgülle (in flüssiger Form)

Englische Übersetzung(en):

digestate, digested residue