Dr. Jan Mumme
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31.07.2014

Der wissenschaftliche und technische Erkenntnisstand zum Einsatz des Aufstromverfahrens zur Vergärung von Pferdemist konnte deutlich erweitert werden. Als vorteilhaft erwiesen sich thermophile Temperaturen und eine einstufige Betriebsweise (ohne separatem Methanreaktor). Die am ATB durch- geführten Gärtests zeigten, dass sich Weizenstroh gegenüber alternativen Einstreumaterialen durch seine vergleichsweise gute Abbaubarkeit am besten für die Vergärung eignet. Wie die Ergebnisse auch zeigen, besteht zwischen dem Methanpotenzial von 200-240 L je kg oTS (Stroh und Kot) und den in der konti- nuierlichen Fermentation erreichten 80-160 L je kg oTS ein beträchtlicher Unterschied. Als Ursache hierfür ist die sehr kurze Verweilzeit der Feststoffe im Aufstromreaktor wahrscheinlich. Ein geeigneter Optimierungsansatz ist die Erhöhung der Verweilzeit durch eine höhere Lagerdichte der Feststoffpartikel im Reaktor, z.B. durch kürzere Häcksellängen. Die Versuche zur Spurengasfreisetzung bei der Lagerung des festen Gärrests ergaben vergleichsweise geringe Emissionen, was auf die geringen Konzentra-tionen an mineralischem Stickstoff und der weitgehenden Ausgasung des verwendeten Gärrests zurückgeführt werden kann. Die größte klimaschädigende Wirkung geht von Emissionen an CO2 und N2O aus. Der Einsatz der Additive Biokohle und Zeolith zeigte eine leichte Minderung von THG-Emissionen, bei jedoch stark schwankendem Verlauf. Um THG-Emissionen sicher über einen längeren Zeitraum zu vermeiden, bietet sich eine Trocknung auf Restfeuchten an, die die mikrobiologische Aktivität zuverlässig unterbinden. Voraussetzung für eine positive Klimabilanz der Trocknung ist, dass hierfür die BHKWAbwärme genutzt werden kann. Nach den vorliegenden Ergebnissen ergeben sich für einen potenziellen Hersteller der Technologie ein deutlich geringerer Eigenentwicklungsbedarf und eine größere Einsatzbreite für die zu entwickelnde Anlagentechnik.

Thema und gleichzeitig Gesamtziel des zur Förderung vorgeschlagenen Projektes ist die "Effiziente energetische Verwertung von Pferdemist durch den Einsatz innovativer Techniken der kontinuierlichen Feststofffermentation und Gärreststabilisierung". Hierzu gehören der Einsatz des Aufstromverfahrens für eine leistungsfähige Biogaserzeugung, die gezielte Stabilisierung der Gärreste für eine effiziente, nachhaltige und emissionsmindernde Nährstoffrückführung sowie die Entwicklung einer effizienten und praxisgerechten Prozesskette. Der Projektpartner ATB schaft die erforderlichen Grundlagen zur effizienten Anwendung des Aufstromverfahrens basierend auf dem Gärtests nach VDI-Richtlinie 4630. Neben den Biogaspotenzialen unterschiedlicher Kot- und Einstreuvarianten werden zwei praxisrelevante Tierantibiotika hinsichtlich ihrer Hemmwirkung auf den Biogasprozess analysiert. Das ATB validiert die an der Uni Göttingen im Labormaßstab ermittelten Leistungskennzahlen der Vergärung von Pferdemist im Aufstromverfahren anhand einer kleintechnischen Versuchsanlage. Das ATB bestimmt das Emissionsminderungspotenzial von unterschiedlichen Additiven, die dem festen Gärrest zugesetzt werden und führt für das Gesamtverfahren eine Klimabilanzierung durch.