Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines Steuerungs- und Regelkonzeptes für Mischprozesse in Biogasfermentern auf der Basis zu validierender Prozessmodelle; Teilvorhaben 2: Maximierung der Raum-Zeit-Ausbeute in Biogasreaktoren unter Nutzung optischer Messmethoden

Anschrift
Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik
10587 Berlin
Fraunhoferstr. 33 - 36, Sekr. FH 6-1
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume
Tel: +49 30 314-22348
E-Mail: matthias.kraume@tu-berlin.de
FKZ
22005813
Anfang
01.09.2013
Ende
29.02.2016
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen durch den Einsatz der Constant-Temperature-Anemometry, der magnetisch induktiven Geschwindigkeitsmessung und der Particle-Image-Velocimetry Aussagen zur Maximierung der Raum-Zeit-Ausbeute, das heißt einer möglichst vollständigen Einbeziehung des gesamten Reaktorinhaltes in den Mischprozess, abgeleitet werden. An Hand dieser Erkenntnisse werden anschließend Kriterien zur Übertragung relevanter Forschungsergebnisse in den Praxisbetrieb erarbeitet, Maßnahmen zur Vermeidung von Betriebsstörungen abgeleitet und ein Steuerungskonzept für das Rührsystem des Biogasreaktors entwickelt. Durch den Einsatz von Messsonden und optischer Messverfahren werden Geschwindigkeitsfelder sowie Mischzeiten in einer zur großtechnischen Biogasanlage geometrisch ähnlichen Pilotanlage ermittelt. Dabei wird auf ein Modellmedium mit den für Gärsubstrate charakteristischen rheologischen Eigenschaften zurückgegriffen. Der Einsatz von Messsonden ermöglicht die schnelle, punktuelle Charakterisierung des Strömungsregimes. Fluiddynamisch relevante Gebietewerden so detektiert und mittels PIV näher untersucht. Auf Basis dieser neuen Ergebnisse sowie bereits vorliegender Resultate aus einer Technikumsanlage werden Kriterien zum Scale-up erarbeitet, welche durch Geschwindigkeitsmessungen an Biogasanlagen weiter präzisiert werden. Systematische CFD-Simulationen der Strömungsregime in Abhängigkeit der Rührwerkspositionierung und Reaktorgröße unterstützen die exp. Arbeiten.

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