Vor allem für Besitzer eines großen Gartens stellt der Biomeiler eine praktische Möglichkeit dar, Bioabfälle, Heckenschnitt oder gehäckseltes Holz für die Erzeugung von Heizwärme zu nutzen. Derartige Kompostheizanlagen ermöglichen eine nachhaltige Wärmeversorgung und können ein kleiner Baustein zur Energiewende sein. Allerdings sind einige Aspekte zu berücksichtigen.
Biomeiler
Bild: Naturinsel Drachenmühle Was ist eine Kompostheizung?
Eine Kompostheizung, auch bekannt als Biomeiler, ist eine Anlage, die die Abwärme eines Kompostierungssystems nutzt. Dabei wird die entstehende Wärme, die durch den Verrottungsprozess durch Mikroorganismen und Kleinlebewesen entsteht, so umgeleitet, dass sie an einem bestimmten Ort genutzt werden kann, wie zum Beispiel einem Wohnhaus.
Im Gegensatz zur Erzeugung von Biogas ist es bei einer Kompostheizung erforderlich, ausreichend Sauerstoff zuzuführen, um den aeroben Verwesungsprozess zu ermöglichen und die Bildung von Fäulnis zu vermeiden. Am Anfang wird zudem eine ausreichende Menge Wasser hinzugefügt, um optimale Bedingungen für die biologischen Vorgänge zu schaffen. Sobald der Verrottungsprozess richtig in Gang gekommen ist, entsteht Wasser als Nebenprodukt, wodurch der Kompost von selbst ausreichend feucht bleibt. Letztendlich wird die gesamte Biomasse im Wesentlichen zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut, wobei Wärme freigesetzt wird, wenn der Prozess fortgesetzt wird. Normalerweise wird der Verrottungsprozess jedoch am Ende der Heizperiode beendet und der entstandene Humus entnommen.
Kompostheizungen können unter anderem genutzt werden, um in einem Gewächshaus für die richtigen Temperaturen und damit für ein optimales Gewächshaus-Klima zu sorgen. Um bestmögliche Temperaturen zu erreichen, können natürlich auch verschiedene Heizsysteme miteinander kombiniert werden. Neben der Temperatur sind auch die Parameter Belüftung, Luftfeuchtigkeit und Beleuchtung für einen hohen Pflanzenertrag wichtig.
Ein Überblick über die Entstehungsgeschichte
Das Konzept des Biomeilers entstand ursprünglich durch die Arbeit von Jean Pain (1928-1981), einem Franzosen aus der Provence. Er fand einen Weg, abgeschnittenes Holz und Strauchwerk nutzbar zu machen, indem er einen natürlichen Zersetzungsprozess nutzte, um warmes Wasser, Heißluft, Biogas und qualitativen Kompost zu erzeugen. Dieser Prozess erforderte keine Verbrennung und erzeugte keinen Abfall.
Pain entwarf zudem eine Art der Gartenpflege basierend auf dem kompostierten Holz, die keine Bewässerung oder Unkrautjäten benötigte. Seine Methode gründete auf vollständig geschlossenen ökologischen Zyklen. Die Einfachheit des Designs des Biomeilers macht es möglich, dass praktisch jeder es replizieren kann. Dies fördert die Selbstversorgung in Bezug auf Energie- und Kompostherstellung.
Walter Witte hat das Konzept des Biomeilers weiter ausgebaut. Sein Modell des Biomeilers beinhaltet zusätzlich einen Anteil von bis zu 30 Prozent Mist, zum Beispiel von Pferden oder Ziegen. Der resultierende Kompost aus diesem modifizierten System ist reicher an Stickstoff, besser kompostiert und kann schneller verwendet werden. Im Biomeiler nach Witte's Methode werden Huminstoffe erzeugt und Kohlenstoff auf nachhaltige Weise gebunden. Das Besondere daran ist, dass es sowohl einen aeroben als auch einen anaeroben Prozess gleichzeitig beinhaltet.
Die drei Grundtypen
Kompostheizsysteme können in drei Grundtypen eingeteilt werden: Garten-Komposthaufen mit Wasserzirkulation, das klassische Jean-Pain-System sowie Innenraum-Kompostheizungssilos.
Der Garten-Komposthaufen mit Wasserzirkulation beinhaltet einen weitläufigen Komposthaufen im Freien, der von einem verwinkelten Wasserrohr durchlaufen wird. Das Wasser in diesem Kreislauf fängt die Wärme des Kompostes auf und leitet sie zu einem angeschlossenen Gebäude weiter. Dort kann das durch den Komposthaufen erhitzte Wasser direkt dem Heizkreislauf zugeführt oder seine Wärme über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf weitergeleitet werden. Damit der Kompostierungsprozess auch in den Wintermonaten fortgeführt werden kann, muss der Haufen etwa 8.000 Liter Biomasse enthalten.
Das klassische Jean-Pain-System zielt auf die kombinierte Erzeugung von Heißwasser und Biogas ab. Obwohl die Verwendung eines aeroben Prozesses für Heizzwecke bereits in verschiedenen Demonstrationsanlagen umgesetzt wurde, hat die gemeinsame Erzeugung von Biogas und Wärme aus aerobem Abbau, wie in Pains ursprünglicher Konstruktion vorgesehen, sich nicht durchgesetzt.
Bei der dritten Methode, dem Innenraum-Kompostheizungssilo, findet der Kompostierungsprozess innerhalb eines Silos statt. Dieses Silo wird im Innenbereich eines Gebäudes aufgestellt und gibt seine Wärme direkt über die Behälterwand ab. Ein Wasserkreislauf kann optional zur Verteilung der Wärme eingeführt werden, ist aber in weniger komplexen Anlagen nicht zwingend notwendig.
Die Effizienz hängt vom eingesetzten Material ab
Wenn das Ziel darin besteht, einen Biomeiler zur Wärmeerzeugung zu nutzen, ist es entscheidend, konstant hohe Temperaturen im Inneren des Komposthaufens über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten. Bei der Verwendung von leicht zersetzbarem organischem Material werden zwar hohe Temperaturen erreicht, dieses Material ist jedoch schnell verbraucht. Daher verwendete Jean Pain in seinem Biomeiler Holzspäne, die aus minderwertigem Ast- und Strauchschnitt stammen, die er bei der Pflege seiner Wälder gewann. Holzspäne sind aufgrund ihrer Beschaffenheit und Struktur besonders geeignet, um über einen längeren Zeitraum stetig hohe Temperaturen von etwa 55 - 65 °C zu erzeugen.
Inzwischen sind Weiterentwicklungen dieser Methode vorgenommen worden. Beispielsweise konnte durch die Zugabe von bis zu 25 Prozent leicht verrottbarer organischer Substanz, wie Obst- und Gemüsereste oder Stallmist, eine zusätzliche Leistungsverbesserung erreicht werden.
Kompostheizung im Winter
Das Verfahren läuft auch bei niedrigen Außentemperaturen reibungslos. Wer schon einmal einen Komposthaufen angelegt hat, weiß, dass der Verrottungsprozess im Winter langsamer voranschreitet als im Sommer, da die kühleren Temperaturen die Aktivität der Mikroorganismen reduzieren. Ähnliches geschieht grundsätzlich auch in einem Biomeiler, jedoch spielt hier die Materialmenge eine entscheidende Rolle. Bei einem Biomeiler mit einer Größe von etwa 100 Kubikmetern oder mehr und einer angemessenen Isolationsschicht ist der Wärmeverlust minimal, wodurch die Kompostheizung auch im Winter problemlos funktioniert.
Grundsätzlich ist ein Biomeiler mit einem relativ hohen Platzbedarf verbunden. Die benötigte Fläche für eine Kompostheizung hängt von der gewünschten Leistung ab. Für eine Anlage mit einer Leistung von 4 bis 5 kWh ergeben sich ungefähr folgende Abmessungen: 4,5 Meter Länge, 3,0 Meter Breite und 2,9 Meter Höhe.
Biomeiler – ein Nischenprodukt mit Potential
Es ist unbestreitbar, dass die Errichtung eines Biomeilers spezifische Voraussetzungen erfordert und somit nicht für jeden machbar ist. Insbesondere in Umgebungen, in denen große Mengen Holzspäne und Grünschnitt anfallen oder wo eine hohe Nachfrage nach Kompost besteht, wie zum Beispiel in Gartenbaubetrieben oder ökologischen Landwirtschaftsbetrieben, kann es interessant sein. Denn neben der gewonnenen Wärme produziert der Biomeiler auch viel reifen Kompost, der als hervorragender Bodenverbesserer dient.
In den letzten Jahren hat das Interesse an Biomeilern aufgrund steigender Energiekosten zugenommen. Obwohl diese Art der Energieerzeugung vermutlich immer eine kleine Spezialität bleiben wird, haben zahlreiche Projekte gezeigt, dass sie nicht nur technisch umsetzbar, sondern auch wirtschaftlich attraktiv ist. Eine Kompostheizung kann durchaus in Eigenregie errichtet werden, oft empfiehlt sich jedoch der Bau eines Biomeilers durch einen zertifizierten Fachbetrieb.