Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundprojekt: Prozessoptimierung der Biogaserzeugung mittels innovativer Mess- und Regelungstechnik zur Erfassung des gelösten Wasserstoffs als mikrobielles Schlüsselintermediat (BINERWA); Teilprojekt 2: Labortechn. Erprobung v. Sensor-Versuchsmustern zur Erfassung d. gelösten Wasserstoffs in Biogasreaktoren

Anschrift
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte
10115 Berlin
Philippstr. 13, Hs. 16
Kontakt
Dipl.-Ing. Boris Habermann
Tel: +49 30 2093-9061
E-Mail: iasp@agrar.hu-berlin.de
FKZ
22010708
Anfang
01.06.2008
Ende
30.11.2010
Aufgabenbeschreibung
Ziel ist die Verbesserung der Effizienz und Betriebssicherheit von Biogasanlagen durch den Einsatz eines Wasserstoffsensors, der in der Flüssigphase von Biogasanlagen eingesetzt werden kann. Dies betrifft die Weiterentwicklung der vorhandenen Versuchsanlage und des Wasserstoffsensors, sowie die Anpassung der Messtechnik an die Erfordernisse des Praxiseinsatzes. Arbeitsplanung: 1. Inbetriebnahme und Erprobung der modifizierten Labor-Biogasanlage für pastöse Medien ; 2. Erprobung und Überwachung neuartiger Sensoren für Messungen des Wasserstoffpartialdrucks in den Labor-Reaktoren im Vergleich mit konventionellen on-line Parametern und laboranalytischen off-line Parameter; 3. Analyse von Proben aus Biogasanlagen bezüglich off-line Parametern in einer ausgewählten Praxisanlage. Der Transfer des Ergebnisses dieses Projektes zu interessierten Unternehmen soll durch die Installation von laborerprobten Versuchsmustern und Prototypen der Wasserstoffsensoren in realen Biogasanlagen erfolgen. Die Herstellung von Sensoren in den prognostizierten Stückzahlen ist ein typisches Arbeitsgebiet von KMU´s mit denen die Projektpartner bereits in Projekten zusammengearbeitet haben.
Ergebnisdarstellung
Der Einsatz der im Vorhaben entwickelten Messtechnik kann zu einer erheblichen Steigerung der Effektivität von Biogasanlagen führen und somit zur Verbesserung der energetischen Nutzung der nachwachsenden Rohstoffe. Die neu entwickelte Messtechnik, die automatisch alle 20-40 Minuten die Konzentration des im Medium gelösten Wasserstoffs misst, funktioniert sehr gut und ermöglicht eine unmittelbare Erfassung des Zustandes des anaeroben Bioprozesses. Die Ergebnisse zeigen, dass die Konzentration des im Medium gelösten Wasserstoffs sehr deutlich und sehr schnell in Folge von Störungen ansteigt. Kein anderer gemessener Parameter reagiert so schnell und deutlich auf Störungen. Im Vergleich zur Wasserstoffkonzentration im Gas ist der Anstieg deutlicher und schneller. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Wasserstoffkonzentration (gelöst) als Parameter zur Indikation vorkritischer Zustände des Biogassystems geeignet ist. Störungen des Biogasprozesses, beispielsweise durch Substratzufuhr, führten bei günstigen Messzeitpunkten innerhalb weniger Minuten zu signifikant erhöhten Konzentrations-Messwerten des gelösten Wasserstoffs im Gärmedium. Steigerungen der Raumbelastung führten zu erhöhten Durchschnittswerten der Konzentration des gelösten Wasserstoffs. Dieses Phänomen konnte im Gas nicht beobachtet werden. Das neue Konzept der Wasserstoffkonzentrationsmessung wurde in der Laboranlage und in einer Praxisanlage erfolgreich getestet.

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