Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 3: Chemische Analytik von Einsatzstoffen und Gärresten - Akronym: LIGNOFLEX

Anschrift
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West
Jägerstr. 23-27
26121 Oldenburg
Projektleitung
Dr. Manfred Bischoff
Tel: +49 441 801-830
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR436
Anfang
01.04.2020
Ende
31.05.2023
Ergebnisverwendung
Im Rahmen des Teilvorhabens 3 wurden zunächst analytische Daten der chemischen Zusammensetzung, des Gärverhaltens und des Biogasertrages (biochemisches Methanbildungspotenzial) von unbehandelten und behandelten lignocellulosereichen Biogassubstraten, sowie Prozessdaten aus der Vergärung in landwirtschaftlichen Anlagen für die Erstellung eines Prognosemodells des Gärverhaltens aus den Analysedaten im Teilvorhaben 2 bereitgestellt. Damit verbunden war die Auswahl sowie die Beschaffungs und Lagerungslogistik der Substrate, gegebenenfalls auch die Herstellung behandelter Substrate und die Analytik von Gärresten aus Batchfermentationen und Durchflussfermentationen. Alle Ergebnisse wurden als Inputdaten für die Modellierung eingesetzt und stellen daher wesentliche Bausteine des resultierenden Regressionsmodells von Teilvorhaben 2 und schließlich des Web-Tools von Teilvorhaben 4 dar. In der Bewertung der Einsatzstoffe zeigte sich durch die Behandlungen meist eine Erhöhung der Biogasausbeute. Lediglich die Silierung von Riesenweizengras zeigte keine Erhöhung der Biogasproduktion. Die Behandlungsvariante der alkalischen Hydrolyse mit NaOH führte in allen Fällen zur höchsten Biogasausbeute, die am raschesten erreicht wurde und diese kam daher der theoretisch maximal erreichbaren Biogasausbeute am nächsten. Die Silierung von durchwachsener Silphie führte zu einer Steigerung der NDF- und ADF-Fraktionen, diese lagen aber trotzdem niedriger als bei den anderen Substraten. Unbehandeltes Rapsstroh zeigte dagegen den höchsten NDF- und den zweithöchsten ADF Gehalt, während die separierte Rindergülle den höchsten ADF-Gehalt aufwies.
Aufgabenbeschreibung
Biomassen von Dauerkulturen und landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte sind kostengünstige Alternativsubstrate zum Silomais ohne Bedarf an zusätzlichen Flächen. Allerdings weisen diese Einsatzstoffe eine höhere Konzentration an Lignocellulose auf. Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer praxistauglichen Vorhersage der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis. Ziele des beantragten Projekts sind: die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von landwirtschaftlichen Reststoffen, Überprüfung der Korrelation zwischen Hydrolysekonstante und Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen, Entwicklung eines Modells zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates, Prüfung der Wirkung der Substrataufbereitungsmethoden im praxistauglichen Maßstab, Entwicklung einer modellbasierten Webanwendung eines praxistauglichen Prognosetools der Abbaukinetik für die Abschätzung der Fermentationscharakteristik lignocellulosereicher Substrate. Die modellbasierte Webanwendung des Prognosetools der Abbaukinetik wird im Internet für die Anwendung durch die Öffentlichkeit, insbesondere durch die Biogasanlagenbetreiber, frei zur Verfügung gestellt. Die Projektergebnisse werden in Form von praxisgerechten Empfehlungen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.

neue Suche