Teilprojekt: Nahinfrarotspektroskopie zur Prozesskontrolle und Mixturoptimierung

Nahinfrarotspektroskopie zur Prozesskontrolle und Mixturoptimierung in Praxis-Biogasanlagen

Phase II

Phase I: Oktober 2006

Phase II: Februar 2009

Biogasanlagen stellen einen wichtigen Beitrag zur Energieerzeugung mit regenerativen Energieträgern dar und werden i. d. R. aus wirtschaftlichen Gründen mit Mischungen unterschiedlicher Substrate betrieben. Hierbei bestimmen die Mengen und Mischungsverhältnisse der zugeführten Substrate maßgeblich die Höhe der Gasausbeute und damit den wirtschaftlichen Erfolg der Anlagen. Sowohl Fehler beim Beschicken der Anlagen als auch Mängel in der Prozessführung können zu erheblichen Mindererträgen in der Gasausbeute, im Extremfall sogar zum Zusammenbruch der gesamten Gasproduktion führen.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es noch nicht möglich die Stoffströme im Prozess kontinuierlich und nicht invasiv im Praxismaßstab dauerhaft und exakt zu charakterisieren, sowie das für die Methangärung ideale Mischungsverhältnis der Substrate und die optimalen Raumlasten spezifisch und zeitnah zu ermitteln. Daher werden im Rahmen des in Phase 1 geförderten Projektes z. Zt. die Grundlagen und Verfahren geschaffen, mit denen Substrate für Biogasanlagen möglichst im Prozess charakterisiert, das optimale Mischungsverhältnis der zugeführten Substrate bestimmt und dieses im Betrieb von Biogasanlagen eingehalten werden kann. Das Verfahren zur Substratcharakterisierung basiert auf einen am Institut für landwirtschaftliche Verfahrenstechnik entwickelten NIR-Durchflusssensor, der insbesondere für die kontinuierliche Analyse von Suspensionen im Prozess angepasst wurde.

Aufbauend auf den bereits in Phase I erfolgten Untersuchungen im vorliegenden Projekt, sollen die begonnen Untersuchungen an einer Auswahl repräsentativer Anlagen fortgeführt werden.