Alternative Nutzung von Mahdgut binsenreicher Hochmoorstandorte

zurBiogas-Gewinnung

Michael RöhrdanzDipl.stud. LÖK

Gliederung

1 – Anlass

2 – (Prozess-) Technische Aspekte des Biogasprozesses

3 – Meine Untersuchungen

4 – Ausblick

Anlass

- Landschaftspflegeflächen müssen i.d.R. gepflegt werden

- Material von Landschaftspflegeflächen in der Landwirtschaft zum größten Teil nicht verwertbar (zu geringer Futterwert)

- Klimaerwärmung, Preise für fossile Energieträger steigen, ...

- Alternative Nutzung zur Herstellung von Biogas

- Thema nutzbar für Diplomarbeit

- Verschiedene Techniken zur Herstellung von Biogas auf dem Markt

- Problem: Substratbeschaffenheit - Lignin- grobe Faserstruktur- Einschluss von „Luftblasen“- ...

Feststoffvergärung als geeignetstes Mittel

Definition des Begriffes „Feststoffvergärung“

- oftmals als „Trockenfermentation“ fälschlicherweise bezeichnet

- >30 % oTS (organische Trockensubstanz)

- nicht pumpfähig

- stapelbar

Differenzierung zur Flüssigvergärung (Nassvergärung)

Milieubedingungen

- Stofffluss: Kontinuierlich - Diskontinuierlich

- Animpfung: Perkolat, vergorenes Material

- Perkolation: feuchtes Milieu

- Sauerstoff: fakultativ anaerobe Bakterien

- Betriebstemperatur: i.d.R. mesophil, 38 °C

- pH-Wert: Hydrolyse - Methanbakterien

- Hemmstoffe: Pilze

- Fördernde Substanzen: Enzyme, leicht abbaubare Substanzen

Biogas-Zusammensetzung

Quelle: FNR 2004

Verwendung von Biogas

- KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) (BHKW)

- Einspeisung ins Erdgasnetz

- Mirkogasturbine

- Brennstoffzelle

- PKW, allgem. Motoren

In allen Fällen muss eine Reinigung des Gasgemisches erfolgen, technisch alles machbar!

- Verwendung der Gärreste

- Wärmenutzung

- Stromerlöse

BHKW

Quelle: http://www.speiseresteentsorgung.de/BHKW_mittel.jpg

Schema Garagenfermenter(Feststoffvergärung)

Quelle: www.fnr.de

Garagenfermenter

Quelle: www.bioferm.de

Untersuchungen

Fragestellung: Eignet sich binsenreiches Landschaftspflegematerial zur Biogasgewinnung ?

Dabei verwendet: Feststoffvergärungsverfahren

- in Kooperation mit der Uni Rostock + S.I.G. - Dr. Ing. STEFFEN GmbH, Lühburg

- binsenreiches LPG von Hoch- (Nds.) und Niedermoorstandorten (Mek.Vpom.) mit verschiedenen Binsenanteilen

- Material von Hand geerntet. Zeitraum Oktober / November ´07

- zerkleinert

- siliert

- Ende November zum Biogaslabor nach Lühburg (HRO) gebracht

- Vergärungszeitpunkt vom 29.11.07 – 28. 01.08. Dauer 60 d

Fotos: M. Röhrdanz

Fotos: M. Röhrdanz

Zusammensetzung des Substrats

Rostock:1: 100 % Gras2: 100 % Binse 3: 50 % Gras, 50 % Binse

Oldenburg4: 99 % Binse, Rest Gras und Kräuter5: 50 % B., 40 % G., 10 % K.

Erste Ergebnisse

Substrat Biogas l * kg FM * 60d1 Darß Gras 55 - 772 Mix Darß 78 - 983 Binse Darß 67 - 121

4 Var. 2 Ol 68 - 1315 Var. 4 Ol 87 - 128

99 % Binse

50 % Binse

Substrat Biogas l * kg FM * 60d1 Darß Gras 55 - 772 Mix Darß 78 - 983 Binse Darß 67 - 121

4 Var. 2 Ol 68 - 1315 Var. 4 Ol 87 - 128

99 % Binse

50 % Binse

Stroh 220 -260Gras 56 - 170

Ausblick

- Enzymanalyse

- Vergleich mit Literaturwerten

- Veröffentlichung in Fachzeitschriften

Quellen

FNR (Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V.) (Hrsg.) 2007: Biogaserzeugung durch Trockenvergärung von organischen Rückständen, Nebenprodukten und Abfällen aus der Landwirtschaft. Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Braunschweig; Institut für Energetik und Umwelt gGmbH (IE), Leipzig; Lehrstuhl für Verfahrenstechnik / Biotechnologie, Universität Rostock. Gülzow.

FNR (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.) (Hrsg.) 2004 : Handreichung Biogasgewinnung und –nutzung. Gülzow .

Niedersächsisches Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz 2007: Bioenergie in Niedersachsen.

Eder, B. ; Schulz, H. ; Krieg, A. 2006: Biogas-Praxis : Grundlagen, Planung, Anlagenbau, Beispiele. Ökobuch-Verlag. Staufen bei Freiburg.

Scholwin, F. 2006: Monitoring zur Wirkung des novellierten EEG auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse.

Internet: www.fnr.de