Bioenergie

Betrieb einer Versuchsfermenteranlage in landwirtschaftlichen Biogasanlagen

Die Projektpartner ermitteln die Gaserträge von Maissilage, Grassilage und Rapsöl bei der Vergärung in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Außerdem optimieren sie die Versuchsfermenterkonzepte und überprüfen die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Labor- und Technikumsfermentern auf Praxisanlagen.

 

Zusammenfassung

Die Projektpartner ermitteln die Gaserträge von Maissilage, Grassilage und Rapsöl bei der Vergärung in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Außerdem optimieren sie die Versuchsfermenterkonzepte und überprüfen die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Labor- und Technikumsfermentern auf Praxisanlagen.

Aufgrund knapper werdender Ressourcen gewinnt die Energiegewinnung aus erneuerbaren Energiequellen immer mehr an Bedeutung. So erzeugen landwirtschaftliche Biogasanlagen dezentral aus regenerativen Ressourcen Energie. Hierbei werden organische Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe durch mikrobielle Vergärung zu Biogas verwertet.

Da derzeit keine systematischen Arbeiten zur Gasausbeute unterschiedlicher Inputmaterialien in landwirtschaftlichen Praxis-Biogasanlagen vorliegen, ist dies das Ziel des Projektes. Untersucht wird dabei der Einfluss unterschiedlich großer Fermentertypen (3500 l, 36 l, 2 l) und unterschiedlicher Co-Substrate auf Güllebasis (Maissilage, Grassilage, Rapsöl) auf die Gasausbeute und den Gärverlauf.

 

Ergebnisse:

  • Die Co-Vergärung von Mais- und Grassilage verläuft im Batch-Verfahren zeitlich sehr ähnlich.
  • Rapsöl erreicht das Maximum der Gasproduktion erst deutlich später als die Silagen. Diese fällt dann aber auch langsamer wieder ab.
  • Im quasi-kontinuierlichen Betrieb zeigt sich für Rapsöl außerdem, dass das entweichende Biogas von Anfang an einen hohen Methananteil aufweist, der sich in der stationären Phase mit ca. 70 % auf dem höchsten Niveau aller Co-Substrate einpendelt.
  • Die Methankonzentration ist im Biogas umso höher, je kleiner der betrachtete Fermentertyp ist. Dies hat jedoch keine merklichen Auswirkungen auf die Gas- und Methanausbeute.
  • Bei der Ermittlung der Gasausbeuten für die Co-Substrate zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung der Werte aus dem Batch-Verfahren, dem quasi-kontinuierlichen Betrieb und einer theoretischen Berechnung.
  • Im quasi-kontinuierlichen Durchflussbetrieb mit Maissilage bildete sich in der Anfahrphase der Gärung ein Biogas mit hohen Gehalten an CO2 und H2 (> 2000 ppm). Bei Grassilage trat dieses Phänomen nicht auf. Bei Grassilage trat dieses Phänomen nicht auf. Ursache war der unterschiedliche Gehalt an leicht abbaubaren Inhaltstoffen
  • Der Versuchsfermenter mit einem Nennvolumen von 36 l hat sich für die Versuche als die beste Alternative erwiesen.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Konzeptionierung, Erstellung und Betrieb einer Versuchsfermenteranlage zur Bearbeitung von Fragestellungen im Bereich Inputmaterialien und Mikrobiologie bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen: Teilprojekt 1

Projektnummer: 0330151A

Projektzeitraum: 2002 - 2005

Projektort: Deutschland (Bayern

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)