Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

 

Verbundvorhaben: Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3

Anschrift
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
04347 Leipzig
Torgauer Str. 116
Kontakt
Diplom Chemiker Michael Dittrich-Zechendorf
Tel: +49 341 2434-565
E-Mail: michael.zechendorf@dbfz.de
FKZ
22019114
Anfang
01.12.2014
Ende
30.06.2018
Aufgabenbeschreibung
Bei alleinigem Maissilage-Input (minimale Cobaltgehalte) in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugefüttert, um diesem Mangel zu begegnen. Das hilft zwar, birgt aber Umweltrisiken und verursacht Kosten. Andere mögliche Energiepflanzen kumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr an essenziellen Spurenelementen. Durch die Zumischung anderer Energiepflanzen sollte es möglich sein, eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung zu gewährleisten, wodurch auf künstliche Spurenelementadditive verzichtet werden könnte. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird dies verifiziert. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen. Ökologische, soziale und ökonomische Aspekte fließen in die Bewertung der Anbauwürdigkeit der untersuchten Energiepflanzen ein. Mit einem vielfältigeren Energiepflanzenanbau werden Nachhaltigkeitsansprüche an die Biogaserzeugung deutlich besser erfüllt. In quasi-kontinuierlichen Betrieb im Labor werden Reaktoren mit Maissilage und Spurenelementadditiven gezielt mit je Cobalt und Nickel unterversorgt und prozessanalytisch verfolgt (untere essentielle Schwellenwerte identifiziert). Anschließend werden ausgewählte Pflanzenmischungen (TP IrA) hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zur Substitution von Additiven bei der Vergärung von Maissilage getestet. In diesem TP werden Standardmethoden zur Biogasprozessanalyse (TS/oTS, FOS, FOS/TAC, NH4-N, pH Wert, GC-Messung von C2–C6 Fettsäuren, Futtermittelanalyse, Gasmenge, Gaszusammensetzung) angewandt. Korrelationen der Spurenelementkonzentrationen (TP IZNE) mit den Prozessdaten sowie mit der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften (TP UFZ) im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen.

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