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Projekte - Details

Verbundvorhaben: Einsatz von definierten Holzkohlen zur Prozessintensivierung im Biogasprozess; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie, Laboranalysen und Gärversuche - Akronym: Biogas-Kohle

Anschrift
Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
Projektleitung
Prof. Dr. Ruth Freitag
Tel: +49 921 55-7370
E-Mail schreiben
FKZ
2220WD007B
Anfang
01.05.2022
Ende
30.06.2024
Aufgabenbeschreibung
Von den ca. 9.200 deutschen Biogasanlagen nutzten derzeit meist nur Kleinanlagen mit < 75 kWel Wirtschaftsdünger in hohen Konzentrationen als Gärsubstrat. Bei Anlagen > 1000 kWel liegt der Wirtschaftsdüngeranteil im Nährsubstrat durchschnittlich bei nur 32 %. Ziel des übergeordneten Projektes ist es, die wissenschaftlich-technische Grundlagen dafür zu erarbeiten, den Wirtschaftsdüngeranteil von Anlagen > 1000 kWel auf mindestens 50% anzuheben, ohne die Anlagenleistung zu verschlechtern. Dieses Ziel soll durch Zugabe von (Pflanzen-)Holzkohlen in den Gärprozess erreicht werden. In Fachmagazinen wird bereits von positiven Effekten einer solchen Zugabe berichtet. Dabei wird vermutet, dass die zugesetzte Holzkohle die inhibierende Wirkung der erhöhten Ammoniakkonzentrationen mindert, die bei der Verwendung von hohen Wirtschaftsdüngerkonzentrationen im Gärsubstrat typischer Weise auftreten. Wissenschaftliche Grundlagenuntersuchungen zu den Wirkmechanismen fehlen jedoch. Dies erschwert den sicheren Einsatz in der Praxis. Auch sind derzeit auf dem Markt befindliche Holzkohlen eher für eine Verfütterung an Wiederkäuer gedacht, inhibieren evtl. also die Methanproduktion. Hier sollen in Teilvorhaben 2 an der Universität Bayreuth die Auswirkungen einer Zugabe von wohlcharakterisierten und standardisierten Holzkohlen auf den Fermentationsprozess (Populationsdynamik, metabolische Umsetzungen) sowohl per se als auch in Gegenwart erhöhter NH4-N bzw. Gülle-Konzentrationen auf Laborebene grundlegend erforscht werden. Die Ergebnisse werden mit Untersuchungen an der Universität Rostock unter praxisnahen Betriebseinstellungen verglichen und durch die Biogas Academy Campus GmbH einer techno-ökonomischen Bewertung unterzogen. Das Vorhaben wird durch einen Praxisbeirat begleitet und fortlaufend auf seine technische und ökonomische Relevanz hin diskutiert.

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