Für das Einsammeln und den Transport der Bioabfälle ist die jeweilige Kommune zuständig. Um Bioabfälle ökologisch sinnvoll zu verwerten und daraus hochwertiges Biogas und gütegesicherte Düngemittel herstellen zu können, ist die Qualität der eingesammelten Bioabfälle von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grunde gehören ausschließlich organische Küchen- und Gartenabfälle in die Biotonne, da nur sie in den Biogasanlagen Wicker und Brandholz biologisch abbaubar sind. Störstoffe hingegen müssen mit hohem technischem und finanziellem Aufwand aussortiert werden. Indem die Haushalte die Bioabfälle möglichst sortenrein in der Biotonne sammeln, leisten sie einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz und zur Kostenstabilität in der Abfallwirtschaft der beiden Landkreise.

Die Biotonne wurde gemäß § 11 Abs. 1 Kreislaufwirtschaftsgesetz in ganz Deutschland zum 1. Januar 2015 verpflichtend eingeführt. Die Biogasanlage (BGA) Brandholz ist wesentlicher Bestandteil des Bioabfallgesamtkonzeptes der beiden an der RMD beteiligten Landkreise Main-Taunus und Hochtaunus, um zukünftig alle anfallenden Bioabfallmengen energetisch und stofflich zu verwerten. Damit besteht ein Bioabfallverbundkonzept aus der BGA  Brandholz (25.000 Tonnen pro Jahr) und der BGA Wicker (55.000 Tonnen pro Jahr, seit 2008 in Betrieb).

© Rhein-Main Deponie GmbH

Photovoltaikanlage Brandholz, 1.200 Kilowatt-Peak

Auf dem Gelände des Deponieparks Brandholz wurden die bereits vorhandenen technischen und abfallwirtschaftlichen Infrastruktureinrichtungen in das technische und betriebliche Konzept der BGA Brandholz eingebunden. Insbesondere wurden die vorhandenen Anlagen der Deponie- und Biogasverstromungsanlage und die vorhandene Agrogasanlage-Anlagentechnik nach entsprechender Umrüstung beziehungsweise nach Umbau in das Konzept der BGA Brandholz eingebunden und weitestgehend genutzt.

Der Umbau/Ausbau der Agrogasanlage zu einer BGA konnte durch den Zubau einer Annahme- und Aufbereitungshalle für die Bioabfälle mit Zwischenspeicherlagerfläche und als verfahrenstechnisches Kernelement die Errichtung eines neuen Trockenfermenters (TF-Vergärungsmodul) mit einem Fermentervolumen von 1.850 Kubikmetern, vergleichbar der Biogasanlage in Flörsheim-Wicker realisiert werden.

Bisher wurden vier der acht vorhandenen Fermenterboxen der ehemaligen Agrogasanlage zu Aerobisierungsboxen (Belüftungsboxen) umgebaut, um die Gärreste nach dem Fermenteraustrag zu stabilisieren. Für die Eigenstromversorgung der BGA Brandholz wurde mit einer Partnerfirma ein Projekt entwickelt, das es der RMD zukünftig ermöglicht, einen großen Anteil des Eigenstrombedarfs über eine Photovoltaikanlage abzudecken. Die Anlage mit einer installierten Leistung von 1.200 Kilowatt-Peak  ist gebaut und wurde Anfang 2017 in Betrieb genommen. Die neu entstandenen Dachflächen der Annahmehalle und der Nachrottehalle werden ebenfalls mit PV-Modulen belegt und stehen damit zukünftig für die Eigenstromversorgung der Biogasanlage zur Verfügung. Ziel der RMD ist es, eine weitestgehend CO₂-neutrale Bioabfallvergärungsanlage auf dem Deponiepark Brandholz zu betreiben

Mit dem Umbau der Agrogasanlage in eine Bioabfallvergärungsanlage waren folgende Projektziele verbunden:

• Nutzung der vorhandenen Infrastruktur und der Gebäude der ehemaligen Agrogasanlage und Integration in das Gesamtkonzept des Deponieparks
• Sicherstellung der langfristigen Entsorgung der Bioabfälle durch eine hohe verfahrenstechnische Sicherheit und Robustheit der Anlage und Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben zur energetischen und stofflichen Verwertung der Bioabfälle
• Ökologische und ökonomische Verbesserung der Deponienachsorge, insbesondere zur energetischen Verwertung des Deponiegases (beispielsweise Nutzung der vorhandenen Gasmotoren, zukünftige Nutzung von Deponieschwachgas) in der Mischung mit Biogas
• Nachhaltige Nutzung des Energiegehaltes des erneuerbaren Energieträgers Bioabfall durch eine hohe Energieeffizienz, insbesondere durch einen hohen spezifischen Biogasertrag je Tonne Input. Erwartungswert etwa 110 Kubikmeter Biogas und damit zirka 220 Kilowattstunden an elektrischer Arbeit pro Tonne Bioabfall
• Langzeitnutzung des noch verbleibenden Deponiegases, durch Beimischung von Biogas, bei abnehmenden Deponiegasmengen und reduziertem Methangehalt zur Strom- und Wärmeproduktion für die Versorgung des Deponieparks Brandholz
• Ökologische Ziele, insbesondere auch durch Kreislaufwirtschaft-Rückführung der organischen Substanz in den Stoffkreislauf, langfristige / hochwertige Verwertbarkeit der Gärreste / Kompostprodukte gemäß den einschlägigen Regelwerken der Düngemittelverordnung in der Landwirtschaft und im Landschaftsgartenbau durch eine hohe Produktqualität (Güteüberwachung) und Einhaltung der Hygieneanforderungen nach der Bioabfallverordnung
• Reduktion der Treibhausgasemissionen durch die Produktion von Ökostrom und -wärme bei der Deponiegas/Biogasverbrennung in den Gasmotor/Generatoranlagen, CO₂-Reduktionspotenzial mehr als 6.400 Tonnen pro Jahr
• Reduktion der Treibhausgasemissionen durch die Substitution von mineralischem Stickstoffdünger durch die Verwendung der festen und flüssigen Gärreste in der regionalen Landwirtschaft, CO₂-Reduktionspotenzial mehr als 21.000 Tonnen pro Jahr
• Umweltverträglichkeit der Anlage am Standort, geringe Emissionen beziehungsweise Immissionsbelastung (Gerüche/Luftschadstoffe, Lärm)
• Sicherheit (Umgang mit Biogas, Ausschluss von Gefährdungen des in der Nähe befindlichen Schleichenbachs)
• Sicherung und Neuschaffung von Arbeitsplätzen
• Regionale Wertschöpfung im Hochtaunuskreis durch Kooperation mit den Landwirten sowie regionalen und überregionalen Firmen für die Wartung und Instandhaltung von Anlagenteilen

• Genehmigte Bioabfallannahmemenge pro Jahr: 25.000 Mg
• Produzierte Biogasmenge pro Jahr: etwa 2.750.000 m³
• Baubeginn: Dezember 2014
• Bauende: Januar 2016
• Bauzeit: 13 Monate
• Beginn der Inbetriebnahme: Januar 2016
• Beginn Probe- und Testbetrieb: April 2016
• Ende Probe- und Testbetrieb: August 2016
• VOB – Abnahmen: Ende 2016/Anfang 2017
• Betreiber der BGA Brandholz: Rhein-Main Deponie GmbH

© Rhein-Main Deponie GmbH

Fermenterinneres mit Paddelrührwerk

1. Schnellere Wachstumsraten der Bakterien im Gärsubstrat
2. Kürzere Verweilzeiten bei hohen Abbauraten
3. Sichere Hygienisierung der Gärreste
4. Reduktion des Gärrestvolumens
5. Schlechtere Löslichkeit von Sauerstoff im Gärsubsubstrat und daher schnelleres Erreichen der anaeroben Prozessbedingungen

Die Austragskolbenpumpe pumpt den Gärrest zu den beiden Siebpressen, welche das Gärsubstrat in einen flüssigen und festen Gärrest aufteilen. Die zirka 12.000 Jahrestonnen des flüssigen Gärrestes werden nach den Absetzbecken in die beiden vorhandenen Presswasserspeicher PS1 und PS2 gepumpt, von wo sie in die Landwirtschaft als Dünger verbracht werden. Die zirka 8.000 Jahrestonnen fester Gärreste werden über ein Gurtförderband in die Mischhalle transportiert. Nach dem Eintrag in die umgerüsteten Aerobisierungstunnel mit dem Radlader findet eine zehntägige Belüftung und Trocknung der Gärreste statt, um die Qualität des zukünftigen Komposts zu sichern. Nach dem Abschluss der Aerobisierung wird der Gärrest in der etwa 2.000 Quadratmeter großen Nachrottehalle für mindestens vier Wochen auf Mieten gesetzt, um eine weitere Reifung des Kompostmaterials zu erreichen.

Anschließend folgt eine weitere Siebung und die Verbringung als Dünger in die Landwirtschaft oder den Landschaftsgartenbau. Die flüssigen und festen Gärreste unterliegen einer ständigen Kontrolle durch die Bundesgütegemeinschaft Kompost. Die abgesiebte Brennstofffraktion wird in der Biomasseaufbereitungsanlage auf dem Deponiepark Wicker weiter aufbereitet und anschließend im Biomassekraftwerk Wicker energetisch zur Stromerzeugung eingesetzt.

Alle Hallen der Biogasanlage Brandholz, in denen geruchsintensiver Bioabfall und Gärreste verarbeitet werden sowie die Aerobisierungstunnel, sind an ein Ablufterfassungssystem mit Torluftschleieranlagen, Abluftwäscher und Biofilter angeschlossen, so dass eine Geruchsbelastung durch Bioabfall und Gärreste vermieden wird. Nach der Abluftreinigung werden die Luftmengen unter Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in die Atmosphäre abgeleitet.

Der Biogasspeicher wird zur Regelenergieerzeugung benötigt. Damit kann sichergestellt werden, dass entsprechend den Strommarktanforderungen die Stromproduktion über die Gasmotoren geregelt werden kann.

Das Gesamtkonzept der Anlage ist in dem nachfolgenden Grundfließbild dargestellt.

Grundfließbild der BGA Brandholz

© Rhein-Main Deponie GmbH

Deponie-/Biogasverwertungsanlage mit Gasspeicher, Abgaskamin und Hochtemperaturfackel

In der BGA Brandholz werden ausschließlich getrennt eingesammelte Bioabfälle durch thermophile Fermentation (+ 55°C) behandelt.

Die Anlage unterliegt den Regelungen der Bioabfallverordnung, insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen der Hygiene. Die Qualitätskontrolle der flüssigen und festen Gärreste sowie deren weitere Verwendung ist wie folgt geregelt:

• Die prozesstechnische Prüfung der Anlage erfolgt nach den Vorgaben der Bioabfallverordnung
• Die Fremdüberwachung erfolgt durch die Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. und regelmäßige RAL-Zertifizierung
• Die stoffliche Verwertung der Gärreste / Kompostprodukte erfolgt in der Landwirtschaft und im Landschaftsbau
• Bei den Gärresten handelt es sich um hochwertige gütegesicherte Düngeprodukte, die durch Einbringung in beispielsweise Landwirtschaft und Landschaftsbau in den ökologischen Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

Ziel ist es, die flüssigen (rund 12.000 Tonnen pro Jahr) und festen (etwa 5.500 Tonnen pro Jahr) Gärreste aus der BGA Brandholz auf landwirtschaftlichen Flächen des Hochtaunuskreises aufzubringen. Durch die Verwendung der flüssigen und festen Gärreste als regionale Düngeprodukte kann ein Teil der ansonsten eingesetzten mineralischen Düngemittel substituiert werden. Damit ist auch die Substitution von mineralischem Stickstoffdünger mit einem CO₂-Reduzierungspotenzial von mehr als 21.000 Tonnen pro Jahr.

Mit dem Einsatz der qualitätsüberwachten flüssigen und festen Gärreste ist eine hohe Pflanzenverfügbarkeit und Verbesserung der Bodenqualität zu erwarten.
Die direkte Abgabe von flüssigen und festen Gärresten in die regionale Landwirtschaft ist im Sinne der Nachhaltigkeit, der Zukunftsvorsorge und der regionalen Wertschöpfung zu sehen.

Die Energieproduktion in Form von Ökostrom und -wärme und die Substitution von mineralischem Stickstoffdünger ergeben eine Reduzierung der CO₂-Treibhausgasemissionen von zusammen mehr als 27.000 Tonnen pro Jahr. Damit trägt die BGA Brandholz zu einem hohen Anteil an den CO₂-Reduzierungsmaßnahmen der beiden Landkreise bei.

Mit der Weiterentwicklung der beiden Biogasanlagen zu einer virtuellen Biogasanlage mit einer Verarbeitungskapazität von mehr als 80.000 Tonnen Bioabfall pro Jahr und dem erforderlichen Stoffstrom- und Energiemanagement ergeben sich auch zukünftig noch weitere Optimierungspotenziale im Bereich der Anlagentechnik, des Stoffstrommanagements und der CO₂-Reduzierungsmaßnahmen für die Rhein-Main Deponie GmbH und damit für die beiden Landkreise.

Insgesamt ist auf die volkswirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der Nutzung alter Deponiestandorte zu verweisen. Auf die kostenintensive Erschließung neuer Standorte bei gleichzeitigem, ebenfalls mit Kosten verbundenem Rückbau vorhandener Infrastruktur, kann verzichtet werden. Auch ökologisch ist es sinnvoller, bereits vorhandene, versiegelte Flächen zu nutzen, statt wie bisher unversiegelte Flächen neu zu bebauen. Regionale Wertschöpfung kann so sichtbar dargestellt werden.

Deponiestandorte wurden üblicherweise rund 15 - 20 Kilometer außerhalb der Städte beziehungsweise der Ballungsräume errichtet. Bedingt durch die Bevölkerungsentwicklung in der Rhein-Main-Region war schon frühzeitig zu erkennen, dass ehemalige Deponiestandorte dichter an die Bebauungsgrenzen rücken werden. Damit wird es erforderlich, neue Konzepte zur Stilllegung und zur nachhaltigen Entwicklung der RMD-Deponiestandorte im Zentrum der Rhein-Main-Region zu entwickeln.