Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Effizienzsteigerung von Biogasanlagen durch Etablieren der Hochlastfaulung (am Beispiel von Mais) mit Nachweis der Mikroorganismenflora (HoLaFlor)

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
70569 Stuttgart
Nobelstr. 12
Kontakt
Dr. rer. nat. Brigitte Kempter-Regel
Tel: +49 711 970-4128
E-Mail: brigitte.kempter-regel@igb.fraunhofer.de
FKZ
22011613
Anfang
01.10.2015
Ende
31.12.2018
Aufgabenbeschreibung
Im Hinblick auf die etwas mehr als 7500 Biogasanlagen im Jahr 2012, sowie die angestrebte Erhöhung des Anteils von Biogas an erneuerbaren Energien ist es das Gesamtziel des Forschungsprojektes, eine effizientere Nutzung der eingesetzten Biomasse zu ermöglichen: Durch die Vorgabe einer vergleichsweise kurzen Verweilzeit sollen dem Biogasprozess zuträgliche Mikroorganismen in der Biogasanlage gehalten und nachgewiesen werden, die Abbauleistung soll im Vergleich zur herkömmlichen Biogasanlage verbessert, die Biogasrate erhöht und als Konsequenz daraus eine reduzierte Methanfreisetzung aus den Gärresten erreicht werden. Die Mikroorganismenflora wird charakterisiert. Zunächst wird ein Screening hinsichtlich eines für die Vergärung von Maissilage geeigneten Inokulums durchgeführt. Anschließend soll am Beispiel von Mais untersucht werden, inwieweit die Biogasanlage mit diesem geeigneten Inokulum und einer vergleichsweise kurzen Verweilzeit von 15 – 20 Tagen betrieben werden kann und dabei im Vergleich zur herkömmlich betriebenen Biogasanlage eine erhöhte Abbauleistung und eine erhöhte Biogasausbeute erreicht werden können. Es werden kontinuierliche Untersuchungen zum maximalen Abbau bei kleinstmöglicher Verweilzeit und maximaler Raumbelastung beispielhaft mit dem Substrat Maissilage durchgeführt. Die für eine höhere Last charakteristischen Mikroorganismen sollen durch eine angepasste Prozessführung in der Anlage gehalten und durch Metagenomanalysen basierend auf Hochdurchsatztechnologien (Next Generation DNA Sequenzierung) nachgewiesen werden. Parallel zur Hochlastfaulung wird eine Anaerobanlage nach herkömmlicher Betriebsweise mit langen Verweilzeiten zum Vergleich der Abbauleistung, Biogasausbeute sowie Mikroorganismenpopulation betrieben. Im Anschluss daran wird der Einfluss von Rindergülle als Cosubstrat auf die Biogasausbeute, den Abbaugrad sowie die Mikroorganismenpopulation der beiden Betriebsweisen untersucht. Die Methanemission der Gärreste wird ermittelt.

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