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Optimierung der Methanausbeute, der Prozessführung und -steuerung der anaeroben Vergärung nachwachsender Rohstoffe in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan)
Projekt
Förderkennzeichen: 22404715
Laufzeit: 01.10.2016
- 31.01.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Ziel des Vorhabens ist die Anwendung eines Berechnungsmodells auf Praxisbiogasanlagen, um in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager Zusammenhänge zwischen Verweilzeit in den beheizten Prozessstufen und Lagerzeit im Gärrestlager aufzuzeigen. Hierfür werden in Praxisuntersuchungen Basisdaten für ein Modell gewonnen, das die Zusammenhänge zwischen dem im Gärsubstrat vorhandenen Methanpotenzial, der im Fermenter gebildeten Methanmenge, der im Fermenter nicht umgesetzen Methanmenge im Gärrest sowie der bei der Lagerung tatsächlich freigesetzen Methanmenge in Abhängigkeit der Prozessparameter beschreibt. Die Ergebnisse stellen eine neue Berechnungsgrundlage dar, um die Prozessführung bestehender Anlagen zu optimieren oder eine Effizienzsteigerung durch optimale Auslegung neu errichteter Anlagen zu erreichen. Schwerpunkte des Vorhabens sind: (1) die Ermittlung von praxisrelevanten Basisdaten zur Methanproduktion in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager, (2) die Bewertung der Methanpotenziale praxisrelevanter Gärsubstratmischungen mit Wirtschaftsdüngern, (3) die Bewertung von tatsächlichen Methanemissionen bei der offenen Gärrestlagerung, (4) die Erstellung eines allgemein gültigen Bemessungstools als Beitrag für das Repowering von Biogasanlagen. Für das Vorhaben ist ein Laufzeit von 2 Jahren geplant. Dabei erfolgt die Auswahl der Praxisbiogasanlagen (AP1), das Monitoring, die Erprobung und die Datenauswertung (AP2) im Zeitraum von 20 Monaten. Begleitend dazu werden Methan- und Gärrestpotenziale in Batch-Gärtests im Labor ermittelt (AP4, AP5). Zeitgleich erfolgen zudem eine Validierung der Praxisdaten und ergänzende Untersuchungen zu Substratmischungen mit hohem Wirtschaftsdüngeranteil in kontinuierlichen Laborversuchen über 12 Monate (AP3). Für die Erstellung eines Bemessungstools zur Auslegung von Rührfermentern und gasdicht ausgeführten Gärrestlagern (AP6) sowie die Anfertigung von Berichten und Publikationen werden 5 Monate eingeplant.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik
- Nachwachsende Rohstoffe
