Flexi Folientunnel Biogas

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Flexi-Biogasanlagen: kostengünstige, erneuerbare Energie für Entwicklungsländer Biogas ist eine saubere, erneuerbare Energie, die aus biologisch abbaubaren organischen Materialien wie Küchen-, Tier- und Menschenabfällen gewonnen wird. In der Vergangenheit wurden Biogas-Fermenter hauptsächlich als Mittel zur Erzeugung brennbaren Gases betrachtet. Der Abfall wird in einen erschlossenen Tank (einen Fermenter) gegeben, wo er erhitzt und gerührt wird. In Abwesenheit von Sauerstoff verbrauchen anaerobe Bakterien das organische Material, um sich zu vermehren und Biogas herzustellen.

Die gebräuchlichste und in China und Indien am weitesten verbreitete Art von Biogas ist ein feststehendes Kuppelsystem. Seine Konstruktion erfordert qualifiziertes technisches Fachwissen und eine komplexe Logistik, was die Installation teuer und zeitaufwendig macht. Feste Dome Systeme sind fest installierte Anlagen, daher ist eine sichere Landnutzung Voraussetzung. Diese Herausforderungen erschweren die Einführung fester Kuppelsysteme in Entwicklungsländern, insbesondere in Afrika. Als Folge haben viele Systeme ausgefallen und Akzeptanzraten niedrig gewesen.
Ein anderer Typ von Biogas-System, das in Kenia hergestellt wird, ist Flexi Biogas, ein flexibles oberirdisches System, das einfacher und kostengünstiger herzustellen und zu betreiben ist. Dieses System funktioniert Keine Bewegung erforderlich, und der Fermenter ist kein versiegelter Tank, sondern lediglich ein 6 x 3 m großer Plastikbeutel aus PVC-Plane.

Bedienung des Flexi-Biogas-Systems

Das Flexi-Biogas-System ist tragbar und erweiterbar. Es hat eine kürzere Verweildauer (die
Zeit, die organisches Material zum Zerfall benötigt) als feste Dome-Systeme. Ähnlich wie ein
offener Kopfkissenbezug besteht er aus einem Kunststoffbeutel, der in einem Gewächshaus-Tunnel untergebracht ist.
Der Tunnel wirkt wie ein isolierter Mantel, der die Wärme einfängt und die Temperatur zwischen
25 und 36 Grad Celsius hält. Die Kombination aus Tunnel und Kunststoffbeutel erhöht die
Gasproduktion und verkürzt die Verweilzeit, wodurch eine hohe
Gärgeschwindigkeit und Gasproduktion gewährleistet wird .

Während Mikroben das organische Material verdauen, sprudelt Biogas aus der Mischung und bläst
den Plastikbeutel auf. In der Sonne über dem Boden sitzend, heizt sich das System schnell auf und fördert die
schnelle Produktion von Methangas. Es wird dann durch ein PVC-Rohr geleitet, das zum Kochen mit einem
Gerät oder einem Gerät wie einem
Gasherd verbunden ist.
Das Tunnelgewebe dient als ultraviolette
Abschirmung und verlängert die Lebensdauer des
Faulbehälters. Während des Tages erfasst der Tunnel die
Sonnenstrahlung und erhöht die Temperatur des
organischen Abfalls (Substrats) im
Fermenter. Normalerweise wird Biogas zum Kochen
oder zur Beleuchtung verwendet, es kann jedoch auch zum Betrieb von
Stromgeneratoren und landwirtschaftlichen Erzeugnissen verwendet werden
Maschinen wie Häcksler, Wasserpumpen
und Melkmaschinen.
Feste Kuppelkocher können unbeabsichtigt
überlastet werden, aber das Cross-Flow-Design des
Flexi Biogas-Systems verhindert dieses Problem. Dies
ist ein erheblicher Vorteil im Vergleich zu
der Verkrustung (Schaumbildung), die
in festen Domsystemen ohne
Rührwerk, Rührer oder Wasserpumpe auftreten kann. Die Erfahrung
mit Flexi-Systemen hat gezeigt, dass die Landwirte eine Woche brauchen, um zu verstehen, wie viel und welche Materialien im System verwendet werden müssen , da der
Kochsack oberirdisch platziert ist (und somit
das Gasvolumen sichtbar ist) . Das Flexi-Biogas-System in Kenia

In Kenia hat Biogas International
seit 2011 200 Flexi-Biogas-Systeme installiert . Seit
April 2012 hat IFAD in Zusammenarbeit
mit Biogas International neun
Systeme in Milchviehbetrieben im Rahmen des
IFAD-unterstützten Smallholder Dairy-
Vermarktungsprogramms in Nakuru und
vier Systeme in Nakuru installiert eine Waisenschule in
Naivasha. In der Schule verwenden die Systeme Küchen-
und Menschenabfälle, um Strom für die
Beleuchtung zu erzeugen und einen Internetzugang bereitzustellen.
Diese Systeme wurden im Rahmen
eines Projekts mit dem Titel Making Biogas Portable:
Erneuerbare Technologien für eine umweltfreundlichere Zukunft im
Rahmen der Initiative für Mainstreaming installiert
Innovation. Die Initiative wird über
IFAD vom britischen Ministerium für internationale
Entwicklung finanziert. IFAD hat auch die Süd-Süd-
Kooperation zwischen kenianischen Ingenieuren
und dem Indian Institute of Technology ermöglicht, das
eine Plattform für die
internationale Skalierung des Systems bietet .
Strom pro Kuh:
Das Potenzial des Flexi-Biogas-Systems
Eine Kuh produziert täglich 15 bis 30 kg Mist. Schätzungen gehen davon aus
, dass etwa 20 kg frischer Kuhkot 1.000 Liter
Kochgas im Flexi-Biogas-System ergeben, was für einen Haushalt von
fünf bis sieben Mitgliedern ausreicht . Wenn Sie dem
System zusätzliche 20 kg Mist hinzufügen, läuft ein 5-PS-Motor eine Stunde lang. Das könnte sein
gekoppelt an einen Fahrzeugwechselstromgenerator, der eine Batterie
(mit einem Häcksler) auflädt, und einen Konverter, um kleine Gegenstände wie
Lichter, einen Computer oder ein Fernsehgerät zu betreiben .

Bisher lagen die Betriebs- und Wartungskosten
nahe bei null. Die Gasproduktionsraten
haben es den Landwirten ermöglicht, eine tägliche Charge
der lokalen Kidneybohne und des Githeri-Maisgerichtes herzustellen, was etwa drei Stunden dauert, um zu kochen

Tabelle 1:

Zeit und Kosten für das Kochen von Githeri mit verschiedenen Brennstoffen

Table 1:

Zeit und Kosten für das Kochen von Githeri mit verschiedenen Brennstoffen

* Abhängig davon, ob Holz gesammelt oder gekauft wird

Treibstoff Benötigte Menge Kosten (US-Dollar)
Brennholz 7-8 kg 0-0.70*
Holzkohle 5 kg 2
LPG 1 000 Liter 1.17
Biogas 1 000 Liter kostenfrei

Hochwertiger Kunststoff und Gummi sind
in Kenia teuer, was die
Herstellungskosten erhöht . Um die Kosten niedrig zu halten,
wurden im
Flexi-Biogas-System bisher preiswerte Kunststoffkocher verwendet . Da diese jeweils
nur 40 US-Dollar kosteten, betrug der Gesamtpreis für das gesamte
System 180 US-Dollar. Die Erfahrung hat jedoch
gezeigt, dass dieser Kunststoff beim Bewegen des Systems
gerissen wurde und aufgrund normaler Abnutzung
nach zwei Jahren ersetzt werden musste. Die
Systeme verwenden jetzt einen PVC-Planentasche,
der mindestens 10 Jahre hält. Aufgrund dieser und
weiterer Verbesserungen
kostet das kleinste System jetzt 410 US-Dollar, einschließlich der Installation

Die Kosten könnten weiter gesenkt werden, wenn die
Systeme in Ländern wie
China oder Indien hergestellt würden, in denen der Rohstoffpreis
weniger als die Hälfte des Preises
in Kenia beträgt .
Fixed-Dome-
Systeme im Vergleich zu Flexi-Biogas- Systemen
Jedes System hat Vor- und
Nachteile, wie in Tabelle 3 dargestellt.
Der Nachteil von Fixed-Dome-Biogas-
Systemen in Afrika resultiert hauptsächlich aus ihrer
Komplexität. Die spezifischen Nachteile sind:
• Hohe Kosten und
zeitaufwändige Installation, die qualifizierte Arbeitskräfte erfordert.
• Schwieriger Zugang zu komplexen Teilen wie
Gasdruckreglern oder schwimmenden
Gasbehältern.
• Notwendigkeit einer sicheren Landnutzung.
Tabelle 2:
Baukosten eines Flexi-Biogas-Systems
Gegenstand Kosten (US-Dollar)
Faulbehälter (PVC-Plane) 160
Gewächshaustunnel (Polyethylen-Kunststoff) 20
Einlass- / Auslassrohre und 15 m Gaszufuhrrohr 70
Einzelbrenner 20
Personal (2 Techniker) 50
Gewinnaufschlag 70 Bürokosten
20
Gesamt US $ 410
Tabelle 1:
Zeit und Kosten für das Kochen von Githeri mit verschiedenen Brennstoffen
Brennstoff Erforderliche Kosten Kosten (US-Dollar)
Brennholz 7-8 kg 0-0.70 *
Holzkohle 5 kg 2
LPG 1 000 Liter 1,17
Biogas 1 000 Liter Kostenlos
* Abhängig davon, ob Holz gesammelt oder gekauft wird
Kontakte
IFAD Rom
Antonio Rota
Senior Technical Adviser auf
Vieh- und Farming Systems
Tel: +39 06 5459 2680
E – Mail: a.rota@ifad.org
Karan Sehgal
Acting
Projektkoordinator / Berater,
Erneuerbare Energien
Tel: +39 06 5459 2587
Mobil: +39 334 3131 427
E – Mail: k.sehgal@ifad.org
Umsetzungspartner
Dominic Wanjihia
CEO / Lead Engineer, Biogas
International
dwanjihia@yahoo.com
info@biogas.co.ke
www.biogas.co.ke
Tel: +254 (0) 722 700 530
Projektbüro in Kenia
Moses Kembe
Programmkoordinator
Bauernrauferei Dairy
Kommerzialisierungsprogramm
Tel: +254 51 2210851
Mobil: +254 733 711810
E-Mail: pcu@sdcp.or.ke

Diese Systeme bieten jedoch auch folgende Vorteile:
• Kompaktes und gut isoliertes Design
• Lange Lebensdauer von 20 Jahren oder mehr
• Arbeitsintensives Bauen, das Arbeitsplätze vor Ort schafft
• Untertage-Fermenter bietet Schutz vor Temperaturschwankungen.
Flexi-Biogas-Systeme bieten die folgenden Vorteile:
• Kostengünstig aus lokal verfügbaren Materialien herzustellen
• Leicht (10 kg) und tragbar, mit Fahrrad oder
Motorrad transportierbar
• Einfach und schnell (ca. 8 Stunden) auf einem ebenen Pflaster zu installieren Boden

Leichter Standortwechsel – kein sicherer Grundbesitz • Leichtes Laden, Entriegeln und Leeren dank offener Rohrleitung
• Drucksicherheitssystem, das strukturelle Schäden bei Übergasung verhindert.
• Einfach und leicht zu bedienen.
Sie haben jedoch auch einige Nachteile:
• Hohe Kosten für Kunststoff guter Qualität, die die Herstellungskosten erhöhen.
• Leicht gestohlen oder vandalisiert.
• Kurze Lebensdauer des Gewächshaus-Tunnels, der alle fünf Jahre ausgetauscht werden muss.
Mit dem wachsenden Schwerpunkt auf der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und der Notwendigkeit, die
Treibhausgasemissionen zu reduzieren und Vieh- und landwirtschaftliche Systeme zu integrieren, bietet die Biogas-Energie
zahlreiche Vorteile. Das Flexi-Biogas-System ist eine erschwingliche Lösung, die
Haushaltsenergie bereitstellt und gleichzeitig Abfallprodukte verwendet, die sich sonst erhöhen würden
Emissionen. Es hat ein großes Potenzial für den Haushalt, die Gemeinschaft und die Umwelt.
Titelbild: © IFA
D / Antonio Rota © IFAD / K. Sehgal
Internationaler Fonds für
landwirtschaftliche Entwicklung
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