Häufige Probleme von Biogasgeneratoren und deren Behebung

Bei Biogasgeneratoren ist eines der häufigsten Probleme eine geringere Leistung als erwartet. Dies ist oft auf die Biogasqualität und den Verschleiß von Motorteilen zurückzuführen. Biogas benötigt einen spezifischen Methangehalt von 50 % bis 70 %, um ordnungsgemäß zu verbrennen. Liegt der Methangehalt des zur Stromerzeugung verwendeten Biogases unter diesem Schwellenwert, liegt dies meist an einer schlechten Vergärung im Biogasfermenter, verursacht durch nicht optimale Temperaturen oder unausgeglichene Substratvergärung.

Der Verschleiß anderer Motorbauteile wie Zündkerzen oder Einspritzdüsen kann eine weitere Ursache sein. Bauteile, die Kraftstoff verbrennen, um im Motor Leistung zu erzeugen, verstopfen durch unvollständige Verbrennung mit Rußablagerungen, was anschließend eine kraftstoffineffiziente Verbrennung verursacht. In diesem Fall ist der erste Schritt, mit einem Gasanalysator zu prüfen, ob Methan enthalten ist. Falls ja, sollte das Substratverhältnis des Fermenters und eine Temperatur von 35 °C für die mesophile Vergärung angepasst werden. Bei verschlissenen Bauteilen sollten Zündkerzen alle 500 Betriebsstunden ausgetauscht und Einspritzdüsen mit einem professionellen Reinigungsmittel gereinigt werden.

Instabiler Betrieb und häufige Abschaltungen

Ein Biogasaggregat, das häufig herunterfährt und nur intermittierend läuft, kann für diejenigen, die kontinuierlichen Strom benötigen, äußerst ärgerlich sein. Unbeständige Biogaslieferungen und defekte Druckregler können dies verursachen. In einem Fermenter kann die Biogasproduktion unbeständig sein und Schwankungen aufweisen, wenn Zusatzstoffe eingebracht werden müssen oder wenn Lecks im Gassammelsystem vorliegen. Hinzu kommt, dass ein Gasdruck, der unter eine bestimmte Schwelle fällt, dazu führt, dass ein Motorgenerator stottert und stehen bleibt.

Eine weitere Ursache für dieses Problem sind defekte Druckregler. Der Druckregler des Biogasmotors steuert, wie viel Biogas in den Motor gelangen darf. Wenn der Druckregler des Biogasmotors fehlerhaft ist, wird der Biogasfluss unregelmäßig und kann zu einer Fehlfunktion des Systems führen. Um anhaltende Systeminstabilität zu beheben, sollte zunächst die Dichtheit des Gaserfassungssystems überprüft und behoben werden, und ein regelmäßiger Plan für die Biogaserzeugung eingehalten werden, um Vorräte an Einsatzstoffen zu vermeiden, die die Produktion instabil machen könnten. Überprüfen Sie die Komponenten des Druckreglers für den Biogasfluss auf Beschädigungen oder Verstopfungen, damit das System kontinuierlich laufen kann. Falls ein Regler beschädigt ist, ersetzen Sie ihn durch einen hochwertigen Druckregler für das Biogas-System, um einen optimierten, kontinuierlichen Fluss sicherzustellen.

Hohe Emissionswerte

Biogas ist ein saubererer Kraftstoff als Diesel, aber einige Generatoren erzeugen immer noch übermäßige Schadstoffe wie NOx und CO. Ursache dafür sind unterentwickelte Verbrennungssysteme älterer Biogasmotoren und eine schlechte Luft-Kraftstoff-Vermischung. Erhalten Biogasbrenner zu wenig Luft, führt dies bei unvollständiger Verbrennung zu übermäßigem CO-Ausstoß. Umgekehrt entsteht bei zu viel Luft aufgrund hoher Temperaturen im Verbrennungsraum NOx.

Beitrag zu diesem Problem können ältere Motoren leisten, die über keine aktuellen Emissionskontrolltechnologien verfügen. Die Emissionskontrolle kann einfach durch die Optimierung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erreicht werden. Die meisten Biogaserzeuger verfügen über ein Luftansaugventil – stellen Sie dieses so ein, dass ein volumetrisches Biogas-Verhältnis von 10:1 gewährleistet ist. Emissionsanalysatoren können eine präzise Messung des Systems liefern und die Luft-Kraftstoff-Mischung so steuern, dass die Emissionen unterhalb der vorgeschriebenen regionalen Grenzwerte liegen. Für Biogasmotoren ausgelegte Katalysatoren können an älteren Motoren installiert werden, um Schadstoffe zu reduzieren. Gasförmige Schadstoffe können in harmlosen Wasserdampf und CO2 umgewandelt werden. Regelmäßige Motorwartung hält ebenfalls die Emissionen niedrig, beispielsweise durch das Freiblasen der Luftkanäle nach 200 Betriebsstunden.

Schwierigkeiten beim Starten des Generators

Wenn sich das Wetter ändert oder der Generator längere Zeit steht, haben die Benutzer oft Schwierigkeiten, den Biogasgenerator zu starten. Niedriger Biogasdruck, Motoren mit niedriger Temperatur und leere Batterien sind die wahrscheinlichsten Ursachen. Startprobleme aufgrund von niedrigem Biogasdruck entstehen durch unzureichenden Druck. Ohne ausreichenden Druck kann das System das Gas nicht in die Verbrennungskammer des Motors befördern, wodurch eine Zündung nahezu unmöglich wird.

Die kalten Temperaturen haben einen negativen Einfluss auf die Verbrennung. Tatsächlich kann die Biogas-Kaltstartverbrennung und das ineffiziente Anlassen des Generators so klingen, als würde er anspringen, obwohl gerade keine Verbrennung stattfindet. Zentrale Zündung und leere Batterien sind ebenfalls eine häufige Ursache, wenn der Generator wochenlang nicht benutzt wurde. Startprobleme können behoben werden, indem zunächst die Fehlerquelle im Biogas-System identifiziert wird. Wenn der Druck niedrig ist, sollte man davon ausgehen, dass der Fermenter 24 bis 48 Stunden laufen muss. Bei kaltem Wetter 1 bis 2 Stunden Aufwärmen mit einer Motorstandheizung. Bei leeren Batterien den mobilen Ladegerät 4 bis 6 Stunden aufladen und das Zündsystem überprüfen, um sicherzustellen, dass es funktioniert.

Komponenten des Kraftstoffsystems und Korrosion

Die Korrosion von Biogasanlagenkomponenten wie Rohren oder Ventilen ist ein unterschätztes Hauptproblem, das Biogasanlagen zunehmend beschädigt. Biogas enthält einen geringen Anteil an Schwefelwasserstoff (H₂S). Wenn Biogas und H₂S in einem geschlossenen System mit Feuchtigkeit zusammenkommen, tritt eine chemische Reaktion auf, die korrosiv wirkt. Werden beschädigte Komponenten einer Biogasanlage nicht frühzeitig repariert oder ersetzt, führt dies zu einer Biogasanlage mit einem korrosiven H₂S-Leckage-Problem. Letztendlich verursacht dies Betriebsstörungen der Biogasanlage und des Kraftstoffsystems sowie kostspielige Reparaturen.

Um Korrosion zu vermeiden, sollte zunächst ein H₂S-Entfernungssystem an den Biogasleitungen installiert werden. Das System sollte das H₂S-Gas auf unter 20 ppm reduzieren, bevor das Biogaskraftstoff verwendet wird. Es sollte ein System vorhanden sein, um regelmäßig auf H₂S-Korrosion im Kraftstoffsystem zu prüfen. Schwache Kraftstoffsysteme sollten bei Korrosion durch Feuchtigkeit entleert werden, da sich die Korrosion beschleunigen kann. H₂S-Gas in feuchter Umgebung führt zur Korrosion durch Feuchtigkeit innerhalb des Systems; diese Feuchtigkeit sollte abgeleitet und das System getrocknet werden.