Auch ganz weit draußen alles im Griff

Auf den ersten Blick wirkt die Anlage, die in Großenkneten unweit von Bremen gerade in Betrieb genommen wird, recht unscheinbar. Die runden, braunen Behälter mit ihren Kuppeln, die wie kleine Zirkuszelte zwischen den Bäumen stehen, sieht man von der Straße aus kaum. Wieder rollt ein Traktor heran. Der Fahrer verbindet mit einem dicken Schlauch den Tankanhänger mit einem aus der Mauer ragenden Einfüllstutzen und der Pumpvorgang beginnt. Nach einigen Minuten ist der Anhänger leer und der Traktor rumpelt wieder vom Hof. Den ganzen Tag geht das schon so. „Die Anlage wird momentan noch angeimpft“, erklärt Landwirt Eike Bruns, der als Anlagenbetreiber hier künftig Gülle und pflanzliche Feststoffe, sogenannte Nawaros (Nachwachsende Rohstoffe), einbringen wird.

Im Fermenter beginnen die beiden Ausgangsstoffe dann zu gären. Gas entsteht und sammelt sich im oberen Bereich unter der Kuppel. Dieses Gas treibt ein Blockheizkraftwerk (BHKW) an, dessen Energie dann teilweise zum Wärmen des Fermenters verwendet und auf dem Hof genutzt wird. Der Rest des erzeugten Stroms gelangt ins öffentliche Netz. Die vergorenen Reste werden zunächst in einem weiteren, großen Behälter zwischengelagert und dann wieder als Dünger auf die Felder gebracht. Damit die Anlage von Anfang an optimal laufen kann, wird in der Startphase noch Impfschlamm aus anderen Anlagen eingebracht. Dieser Schlamm ist schon warm und voller Bakterien, damit der Gärprozess möglichst schnell startet.

Die richtige Mischung

Was so einfach klingt, ist ein komplexer, verfahrenstechnischer Prozess mit vielen Rohrleitungen, Pumpen und Messwerten. So müssen kontinuierlich Gülle und Feststoffe in einem bestimmten Mischungsverhältnis im Fermenter vorhanden sein. Als Puffer für die Gülle dient eine Vorgrube. Die festen Inputstoffe werden in einem großen roten Mischbehälter gesammelt, in dem die verschiedenen Komponenten durchgemischt werden, bevor sie in den Fermenter kommen. Das entstandene Gas wird vom Gasspeicher zum BHKW geleitet. Der vergorene Inhalt des Fermenters wird in das Gärrestlager und von dort bei Bedarf wieder in Tankwagen gepumpt und abtransportiert. Nur wenn die Anlage kontinuierlich gefüttert wird kann sie optimal arbeiten. Störungen fallen aber nicht sofort auf, denn aus Transport- und Geruchsgründen werden Biogasanlagen meistens nicht direkt am Hof errichtet, sondern draußen auf dem Feld. So auch die Anlage in Großenkneten, die ein ganzes Stück außerhalb des Dorfes liegt.

Die Steuerung dieser Anlage erfolgt über eine Siemens S7-SPS. Hier laufen alle Parameter vom Füllstand der Behälter bis zur Leistung des BHKW auf. Um diese Daten ständig im Blick zu haben, muss Landwirt Eike Bruns künftig nicht zur Anlage fahren – er kann sie bequem zuhause am PC überwachen. Grund dafür ist die Ergänzung der Steuerung um das Fernwartungsmodul eWON. Dieser Router des Rheingauer Unternehmens Wachendorff verbindet die einsame Biogasanlage mit dem Rest der Welt. Die Anbindung an das Internet kann über Festnetz und ISDN, DSL/LAN aber auch Mobilfunk (UMTS/HSUPA) erfolgen – man benutzt bei Biogasanlagen das, was gerade vor Ort vorhanden ist. In Großenkneten verläuft eine DSL-Leitung entlang der nahegelegenen Landstraße – dies ist jedoch die Ausnahme. „Häufig müssen wir auf drahtlose Lösungen wie UMTS zurück greifen, dies ist gerade auch im Ausland der Fall“, kommentiert Verena Wieling, beim Anlagenbauer BD Agrorenewables als Ingenieurin für die elektrotechnische Planung und die Inbetriebnahme der Biogasanlagen zuständig. Sie wählt das passende eWON-Modul aus – den Router gibt es in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten – und konfiguriert ihn den Anforderungen der jeweiligen Anlage entsprechend. Um das Fernwartungssystem einzurichten, arbeitet sie mit dem Wachendorff Systemintegrator Promesstec zusammen, dessen Mitarbeiter stehen für Servicefragen jederzeit zur Verfügung und helfen im Bedarfsfall bei der Inbetriebnahme der Geräte.

Dort, wo früher mehrere Module zur Fernwartung der Steuerung benötigt wurden, genügt heute ein einziges Gerät. Der Router kann sowohl über das MPI- und Profibus-Protokoll als auch über das ISOTCP-Protokoll kommunizieren. Somit ist der komplette Zugriff auf die Steuerungen und die Bediengeräte möglich. Zusätzliche Teleservice-Hard- oder Software ist nicht erforderlich.

Die Anlage immer im Blick

Schnittstellen zu allen gängigen Steuerungen bringt der Router mit. Die Visualisierung der Daten entwickeln die Programmierer von BD Agrorenewables dann je nach Kundenwunsch. Das kann eine tabellarische Übersicht sein, in der alle Daten auf einen Blick zu erfassen sind. Möglich sind aber auch Grafikfunktionen, die Werte über einen längeren Zeitraum sammeln und miteinander vergleichbar machen. So lässt sich nicht nur die reibungslose Funktion kontrollieren, sondern auch der laufende Betrieb der Anlage verbessern. Nun sieht der Landwirt beispielsweise auf einen Blick, wann mehr oder weniger Gas produziert wird und kann so ableiten, welche festen Zusatzstoffe er der Gülle für mehr Ausbeute zugibt oder welche Temperatur optimal ist.

Auch ein Historien- und Alarmmanagement lässt sich mit dem Router realisieren, da er als weitere integrierte Funktion das Service- beziehungsweise Datenlogging bietet. Nicht nur Fehlermeldungen des Gerätes selbst können geloggt werden, auch ein direkter Zugriff über MPI/Profibus und ISOTCP auf die in der S7-Steuerung vorhandenen Daten, wie Datenbausteine, Merker, Timer, Counter sowie Ein- und Ausgänge, ist ohne zusätzliche Software möglich. So können zum Beispiel Temperaturverläufe aufgezeichnet und bei Grenzwertverletzung eine E-Mail mit Anhang versendet werden, in der die Daten als csv-, html-Datei oder Trendgraf angezeigt werden. Weiteres Beispiel: Sind Leitungen verstopft, bekommt Landwirt Eike Bruns sofort eine Nachricht auf sein Handy und kann schnell reagieren.

Der Zugriff auf die Anlagendaten kann über jeden Web-Browser erfolgen. So kann der Landwirt jederzeit sehen, ob noch genügend Gülle oder Feststoffe vorhanden sind oder dringend nachgeliefert werden muss.

(mf)