The project aims to optimize the energetic use of biomass and to enhance its sustainability. It focuses on
- further development of biogas technology in variety of substrates and process control
- ecological and economic evaluation of the enhanced technologies.
The framework for the use of biogenic residues needs to be improved. The profit of a biogas plant increases by the efficiency of the technology. In this context early warning systems in terms of process failures will be developed. They will allow the use of a variable substrate mix and provide a high performance operation.
The GFZ is the coordinator of the project. It consists of 6 scientific and 4 industrial partners.
Comparative investigations in large scale biogas plants – procedural, microbiological, ecological and economic evaluation and optimization
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Optimierung der energetischen Nutzung feuchter Biomasse und damit die Erhöhung ihrer Nachhaltigkeit. Folgende Aufgaben sollen schwerpunktmäßig bearbeitet werden:
- Weiterentwicklung der Vergärungstechnologie bzgl. des Substratspektrums und der Prozesssteuerung
- Ökologische und ökonomische Bewertung der entwickelten Verfahren
Um die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen weiter zu fördern, müssen die Rahmenbedingungen zur Nutzung biogener Reststoffe verbessert und die Technologien zu ihrer effizienten Erschließung weiterentwickelt werden. Für den verstärkten Einsatz von Rest- und Abfallstoffen wird ein technologisch flexibles System benötigt, da Rest- und Abfallstoffe in der Regel in Abhängigkeit von ihrem Aufkommen stark variieren können. Jede Substratumstellung kann leicht Prozessstörungen wie Schaumbildung, Schwimmschichtenbildung und Übersäuerung im Biogasreaktor verursachen. Diese Störungen können zu wochenlangen Ausfällen der Biogasproduktion führen, die die Anlage nicht nur in eine wirtschaftlich bedrohliche Situation führen, sondern sich auch negativ auf die Ökobilanz einer Anlage auswirken. Um den flexiblen Einsatz von Rest- und Abfallstoffen zu ermöglichen, soll die Biogastechnologie in diesem Forschungsvorhaben technologisch optimiert werden, wobei ökologische und ökonomische Bewertungen den Rahmen vorgeben werden.
Im Detail sollen Frühwarnsysteme gegen Prozessstörungen wie die Übersäuerung, der Schwimmschichtenbildung und der Schaumbildung entwickelt werden. Molekularbiologische und verfahrenstechnische Untersuchungen sollen umfassende Erkenntnisse für einen Hochleistungsbetrieb liefern. Die ökologische Bewertung steht in einem engen Bezug zu der Entwicklung der optimalen Rückführung des Gärrests in den Nährstoff- und Energiekreislaufs. Hierbei werden die technologischen Entwicklungen einbezogen, bewertet und gegebenenfalls Handlungsempfehlungen ausgesprochen. Die ökonomische Bewertung und Einbindung in das deutsche und europäische Energienetz prüft die Machbarkeit und die wirtschaftliche Umsetzbarkeit der vorgeschlagenen Entwicklungen.
Das Forschungsvorhaben wird von fünf Forschungseinrichtungen bearbeitet:
