Tieftemperaturpumpen für Bio-LNG
Eine Biogasanlage, die in eine regionale Kreislaufwirtschaft eingefügt ist und zur Dekarbonisierung der lokalen Milchviehhaltung beitragen und die Verschmutzung des Bodens mit Nitrat verringern kann – genau darum handelt es sich bei „biwi“. Die innovative Anlage wurde von Biogas Wipptal, einem landwirtschaftlichen Betrieb aus dem Pfitscher Tal in der autonomen Provinz Bozen, Trentino-Südtirol, in Sterzing errichtet. Tecnogas, ein in der Emilia ansässiges Unternehmen, das im Bereich der Alternativbrennstoffe tätig ist, war für den Bau der Lager- und Vertriebsanlage für Bio-LNG, das durch einen Verflüssigungsprozess aus Biogas gewonnen wird, verantwortlich und entschied sich für den Einsatz von Tieftemperaturpumpen von Vanzetti Engineering, einem Unternehmen aus dem Piemont, das Tieftemperaturgeräte für Flüssigerdgas (LNG) und Atmosphärengas entwickelt und herstellt.
Ein positives Beispiel für die Kreislaufwirtschaft
Biogasanlagen sind für die lokale Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Biogas Wipptal verwandelt Dung und Gülle durch einen Vergärungsprozess in Dünger und produziert gleichzeitig Bio-LNG. Dadurch kann eine übermäßige Düngung der landwirtschaftlichen Flächen vermieden und das Grundwasser geschützt werden. „biwi“ unterscheidet sich von herkömmlichen Biogasanlagen und reinigt das aus der vergorenen Gülle gewonnene Wasser mittels eines Umkehrosmosesystems, sodass das Wasser wieder in die lokalen Wasserflüsse eingespeist werden kann. Das gewonnene Flüssigkonzentrat wird als Flüssigdünger in der Landwirtschaft eingesetzt, während die feste Komponente aus den Vergärungsrückständen zu „biwi“-Biopellets aus organischem Dünger verarbeitet wird. Somit handelt es sich um einen innovativen Ansatz für den Umgang mit Wirtschaftsdünger, der die vollständige Wiederverwertung aller anfallenden Substanzen ermöglicht und damit ein positives Beispiel für die Kreislaufwirtschaft darstellt.
Wie entsteht Biomethan?
Wenn das Biogas, d. h. das Endprodukt der anaeroben Vergärung von Rohstoffen, in der Aufbereitungsanlage ankommt, wird es in der ersten Prozessphase von Staubpartikeln und möglichen unerwünschten Gasen (z. B. Schwefel) befreit. Daraufhin wird der Druck des Biogases erhöht. Bei diesem dreiphasigen Prozess, der auf die Aufspaltung in die Hauptbestandteile Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) abzielt, werden spezielle Membranen eingesetzt.
Das gewonnene Methan wird einem weiteren Prozess unterzogen, um seine Reinheit auf über 99 % CH4 zu erhöhen. Die Verflüssigung des Biomethans erfolgt über einen dreistufigen Kompressor, der es auf eine Temperatur von -163 °C herunterkühlt. Das Lagervolumen von flüssigem Biomethan (Bio-LNG) ist 600 Mal geringer als das von gasförmigem Biomethan.
Das CO2 aus dem Aufbereitungsprozess wird so gereinigt, dass es dem von der Lebensmittelindustrie festgelegten Reinheitsgrad entspricht. Die Reinheit des Gases wird ständig durch einen Analysator überprüft. Das CO2 wird auf -30°C heruntergekühlt und mit einem Kompressor verflüssigt, um einen sicheren Transport zu gewährleisten.
Lager- und Vertriebsanlage für Bio-LNG
Für die Errichtung der Lager- und Vertriebsanlage für Bio-LNG hat Biogas Wipptal auf das Fachwissen und die Erfahrung des Unternehmens Tecnogas zurückgegriffen, das seit fünfzig Jahren im Bereich der Alternativbrennstoffe tätig ist und sich auf dem Markt stets durch die Qualität und Sicherheit seiner Lösungen hervorgehoben hat und im Laufe der Zeit zu einem echten Bezugspunkt für alle wichtigen Gasbetreiber geworden ist. Seinen Hauptsitz hat Tecnogas in Fidenza (Parma) auf einer Fläche von 20.000 m², auf der die Geschäftsräume, das Lager und die Maschinenwerkstatt untergebracht sind. Tecnogas gehört zur Rosehope Ltd, einer Gruppe, die aus fünf historischen Marken besteht, die in der Kohlenwasserstoff- und Automobilbranche in Italien und im Ausland tätig sind. Tecnogas ist insbesondere auf die Planung, den Bau und die Wartung von Anlagen für Alternativbrennstoffe, LPG-Tankwagen und -Kompressoren spezialisiert.
Wie Erich Zanata, Vertriebsingenieur bei Tecnogas, erklärt, wurde die für Biogas Wipptal errichtete Anlage der Bio-LNG-Verflüssigungsanlage nachgeschaltet. „Unser Auftrag bestand darin, die physische Lager- und Verteilungsanlage für Bio-LNG für zwei verschiedene Verwendungszwecke zu errichten: zum einen für das Umfüllen von Bio-LNG für die Verwendung in Kraftfahrzeugen, d. h. direkt auf die Lkws, die Waren für die Unternehmen des Konsortiums transportieren, in dem Biogas Wipptal Mitglied ist; zum anderen für das Umfüllen von Bio-LNG auf Tankwagen für den Verkauf an Tankstellen oder andere Kunden von Biogas Wipptal“.
Die Rolle der Tieftemperaturpumpen
Mit der Tieftemperatur-Tauchpumpe ARTIKA 160-3S von Vanzetti Engineering wird das Bio-LNG von den beiden Lagertanks auf die Lkws umgefüllt, die die Ware nach Südeuropa und Norditalien transportieren. Konkret dient die Pumpe dazu, das Bio-LNG zur Zapfsäule oder zum Verteiler zu befördern, die dann an den Tank des Lkws angeschlossen wird und somit das Herzstück des Bio-LNG-Umfüllsystems zum Lkw darstellt. „Es handelt sich um eine Tieftemperaturpumpe, die Tecnogas seit vielen Jahren für diese Art von Anwendungen verwendet. Wir haben in Italien bereits mehr als dreißig Anlagen mit diesen Pumpen errichtet, die sich im Laufe der Zeit als sehr zuverlässig erwiesen haben und es uns ermöglichen, unseren Kunden einen Mehrwert zu bieten“, sagt Luca Gazzera, Manager der Industrial and Automotive Business Unit.
Tecnogas befasst sich mit der Anpassung der Maschinengruppe mit der Tieftemperaturpumpe an die Erfordernisse der Anlage, gemäß den von Vanzetti Engineering vorgegebenen Spezifikationen. „Die Beziehung zwischen unseren technischen Abteilungen ist in den letzten Jahren stark gewachsen. Wir passen die Maschinengruppe an die Bedürfnisse des Kunden an, der oft Lösungen benötigt, die in enge Räume passen, und die Vanzetti-Pumpe ist auch für diese Art von Bedürfnissen geeignet“, unterstreicht Erich Zanata.
In der Anlage in Sterzing wird die Tieftemperaturpumpe auch zum Umfüllen einer großen Produktmenge (bis zu 18 Tonnen) in Tankwagen verwendet, die dann auf dem Landweg zu den verschiedenen Anlagen in Italien und in Norddeutschland transportiert werden, wo Biogas Wipptal mehrere Kunden hat. In diesem Fall wird eine DSM 230 Tieftemperatur-Kreiselpumpe von Vanzetti Engineering eingesetzt, die eine ideale Konfiguration für Umfüllanwendungen bietet.
Ein flexibles und zuverlässiges Produkt
„Mit den Vanzetti-Pumpen konnten wir einige kritische Probleme lösen, die wir anfangs hatten. Die von anderen Unternehmen, an die wir uns gewandt hatten, angebotenen Technologien waren wenig flexibel, da sie es uns nicht ermöglichten, die gesamte Anlage direkt zu steuern. Das SPS- und Steuerungssoftwaresystem, das wir jetzt verwenden, ist ein Tecnogas-Patent und ermöglicht es uns, die Anlagen von unserem Betriebsraum aus fernzusteuern: von der Überwachung des Drucks, der Temperatur und aller Füllstände über das Öffnen und Schließen der Ventile bis hin zur Überprüfung und Behebung von Anomalien, ohne dass wir vor Ort sein müssen. Darüber hinaus hat unser Produkt Schnittstellen zu dem der Verflüssigungsanlage und dem der Biogasanlage. So kann der Kunde über ein System verfügen, das rundum digital ferngesteuert kommuniziert“, sagt Erich Zanata. „Im Gegensatz zu den Vanzetti-Pumpen konnten die anderen Lösungen nur mit proprietären Systemen verwendet werden und ermöglichten es uns daher nicht, dem Kunden den Mehrwert einer individuellen Anpassung der Anlage zu bieten, was angesichts der Tatsache, dass die von uns gebauten Anlagen alle unterschiedlich sind, ein grundlegender Faktor ist“.
Die Entscheidung von Tecnogas wurde daher von der großen Flexibilität und Zuverlässigkeit der Tieftemperaturpumpen von Vanzetti Engineering beeinflusst. „In den letzten Jahren haben uns die Vanzetti-Pumpen nie Probleme bereitet, und das ist ein sehr wichtiger Vorteil, denn eine Unterbrechung des Betriebs der Tieftemperaturanlage wegen einer defekten Pumpe würde enorme Kosten verursachen, da diese Anlagen 365 Tage im Jahr sowie 24 Stunden am Tag in Betrieb sind und niemals angehalten werden dürfen“, erklärt Zanata. Aus diesem Grund bietet Tecnogas seinen Kunden seit Jahren ausschließlich die Tieftemperaturpumpen von Vanzetti Engineering an. „Im Laufe der Zeit haben wir auch mit Produkten anderer Anbieter experimentiert, aber am Ende haben wir uns definitiv für die Lösung von Vanzetti entschieden, weil sie als einzige unsere Anforderungen perfekt erfüllt hat“, bestätigt Erich Zanata.
