Bioabfall-Gärrestaufbereitung mit Dekantern
bei den Stadtwerken Münster

Die Umwandlung von Bioabfall in Energie erfolgt im sogenannten Bio-Stab-Verfahren. Nach sorgfältiger Reinigung von Fremdstoffen wie Kunststoff, Metall oder Steine/Sand wird der gesammelte Bioabfall zerkleinert, mit Prozesswasser versetzt und zur Vergärung in den Faulturm gefahren. Bei 55 °C fault die schlammähnliche Masse 15 Tage streng anaerob, also unter absolutem Sauerstoffabschluss. Während dieser Zeit entsteht das Biogas, das mit einem Methananteil von 50 bis 60 Prozent und einem Kohlendioxidanteil von 40 bis 50 Prozent zum benachbarten Blockheizkraftwerk weitergeleitet und in Energie umgewandelt wird. Auf diese Weise werden in Münster jährlich durchschnittlich netto 3.000 MWh Strom und 3.500 MWh Wärme erzeugt.

„Entscheidend war für uns auch, die Reparaturkosten mittelfristig berechenbar zu machen. GEA Westfalia Separator war als einziger Dekanter-Hersteller in der Lage, uns einen vernünftigen Wartungsvertrag anzubieten. Das fanden wir sehr positiv. Dazu muss ein Hersteller in erster Linie seinen Maschinen selbst vertrauen. Das Unternehmen muss sich seiner Sache so sicher sein, dass es einen Wartungsvertrag kalkulieren kann – und dies hat GEA Westfalia Separator geleistet“, so Udo Hibbeler weiter. Gemeinsam mit GEA Westfalia Separator wurde eine Formel entwickelt, in die als Variable die Anzahl der Maschinen, die Drehzahl, der Durchsatz pro Stunde und die Laufzeit pro Tag eingingen, sodass sich eine Jahreslaufzeit und daraus ein festgelegter Wartungssatz errechnen ließen. „Die Wartungskosten sind also nicht festgelegt, wir können vielmehr durch unsere Fahrweise die jährlichen Kosten beeinflussen.“

Der Wartungsvertrag legt Werte für Durchsatzleistung, Grad der Entwässerung und Zentratqualität fest. „Im Vordergrund des Wartungsvertrags, der über einen Zeitraum von zehn Jahren läuft, standen die Budgetsicherheit und die Planbarkeit der Reparaturkosten. Wir gehen aber auch davon aus, dass wir über die zehn Jahre gesehen insgesamt weitaus kostengünstiger fahren als mit ungeplanten, nicht kalkulierbaren Ad-hoc-Reparaturen“, meint Udo Hibbeler.

Bei der Auftragsvergabe erfüllte GEA Westfalia Separator eine weitere Voraussetzung. „Wir wollten positive Ergebnisse bei den Vorversuchen sehen, was letztlich nur zwei Anbietern gelang“, betont der Betriebsleiter. GEA Westfalia Separator konnte die Vorversuche besonders elegant mittels einer mobilen Anlage durchführen, die vor Ort mit Originalmaterial arbeitete. Eine Woche lang wurde eine der beiden vorhandenen Maschinen abgekoppelt und dafür die mobile Anlage eingesetzt.

Die Stadtwerke Münster entschieden sich außerdem bewusst nicht für Spezialanfertigungen, wie es vorher der Fall gewesen war, sondern für Standardmaschinen. „Dadurch haben wir die Gewissheit, dass im Falle eines Falles ein Originalrotor als Ersatz bei GEA Westfalia Separator auf Lager liegt“, freut sich Udo Hibbeler. Mit dem UCA 501 ist es GEA Westfalia Separator gelungen, einen Hochleistungsentwässerungs-Dekanter im modernen Design mit grundlegend verbesserter Leistung bei gleichzeitig deutlicher Senkung der Service- und Betriebskosten zu konstruieren. Der Umweltdekanter ist als Supertiefteichmaschine ausgelegt. Die besondere Rotorgeometrie in Kombination mit der hohen Rotordrehzahl ist der Garant für die große Durchsatzleistung. Das kräftig ausgelegte, mehrstufige Planetengetriebe selbst erzeugt hohe Schneckendrehmomente für beste Entwässerung, die auch bei hohen Differenzdrehzahlen konstant bleiben. Trotz der hohen Durchsatzleistung und des stark gestiegenen Drehmoments liegt der spezifische Energiebedarf bei weniger als 1 kW/m³.

Auf Nummer sicher bezüglich der Anlagenverfügbarkeit gingen die Stadtwerke auch, indem sie die Entwässerungsleistung pro Dekanter gegenüber der alten Maschine von 15 auf 30 Kubikmeter pro Stunde verdoppelten. Im Servicefall ist es so möglich, den Prozess durch Erhöhung der Trommeldrehzahl und Durchsatzleistung derart anzupassen, dass nur eine Maschine die Gärrestentwässerung allein bewältigen könnte. „Da wir im Normalbetrieb täglich acht bis zwölf Stunden circa 15 bis 18 Kubikmeter pro Stunde je Maschine entwässern, können wir im Servicefall oder generell bei Ausfall eines Dekanters die gesamte Menge auch nur mit einer Zentrifuge bei 30 Kubikmeter pro Stunde bewältigen. Dadurch haben wir eine wesentlich höhere Anlagenverfügbarkeit“, erläutert Udo Hibbeler.

„Die neuen Dekanter laufen bei 2.600 Umdrehungen pro Minute mit einer geringeren Geschwindigkeit als vorher bei 2.950 Umdrehungen pro Minute. Das reduziert den Energieverbrauch weiter. Wir erreichen Zentratwerte, die meistens unter den früher gefahrenen Werten liegen. Etwa gleich geblieben ist der eingestellte Entwässerungsgrad auf ca. 35 Prozent Trockensubstanz.“

Der von den Dekantern mit ca. 35 Prozent Trockensubstanz ausgetragene Feststoff mit seinen wertvollen organischen Bestandteilen ist ein Frischkompost, der gemäß Bioabfallverordnung noch nachgerottet werden muss. Dazu wird die gewonnene Bio-Stab-Erde mit frischem Grünschnitt vermischt, in der benachbarten Grünabfallkompostierung der Stadt kompostiert, und ergibt so einen sehr hochwertigen Kompost, den die Münsteraner Bürger günstig erwerben können.

Dass der neue Umweltdekanter auch als mobile Anlage zu Testzwecken bereitsteht, nutzte die Stadt Münster in doppelter Weise. Nach den erfolgreichen Versuchen mit der mobilen Anlage vor Auftragsvergabe kam der Sattelauflieger bei der Montage und Inbetriebnahme der Dekanter abermals zum Einsatz. „Denn die neuen Maschinen mussten auf dem Standort der vorhandenen installiert werden“, erläutert Udo Hibbeler.

Damit der laufende Betrieb der Vergärungsanlage trotz Demontage der alten Maschinen nicht unterbrochen werden musste, übernahm der mobile Dekanter für eine Übergangszeit von zwei Wochen die Schlammentwässerung und sicherte einen störungsfreien Betrieb. „Ansonsten hätten wir einen sehr hohen Betriebsausfall verkraften müssen. Die Lieferzeiten und die Demontage-/Montagezeiten lagen weit unter den vom Wettbewerb angegebenen Zeiten. Letztlich nahm GEA Westfalia Separator sogar noch die gebrauchten Maschinen in Zahlung. Sehr angenehm für uns.“ Zur Zufriedenheit der Stadtwerke Münster laufen die Dekanter seit über einem Jahr einwandfrei. Und dem Wunsch der Stadtwerke Münster nach finanzieller Planungssicherheit kam GEA Westfalia Separator mit dem 10-Jahres-Wartungsvertrag entgegen. „Bei der ganzen Geschichte hatten wir deshalb ein sehr gutes Bauchgefühl“, unterstreicht Udo Hibbeler.

Fotos (außer Maschinen): Stadtwerke Münster