Centrales Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk e.V.


Straubing, 20. August 2015 * (cli) * Das Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik (KSI) und das Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte der Humboldt-Universität (IASP) entwickelten in einem Forschungsprojekt den Grundstein für ein Inline-Messsystem, welches Essig-, Propion- und Buttersäure direkt in der Anlage erfasst. Durch die Essigsäurekonzentration werden Prozessinstabilitäten deutlich eher und intensiver angezeigt als der pH-Wert. Dieses Projekt wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und dessen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert. Der derzeitige Stand der Technik ermöglicht keine kontinuierliche Überwachung der Konzentrationen organischer Säuren direkt in der Biogasanlage. Es müssen die Proben entnommen und im Labor analysiert werden – so ist eine schnelle Reaktion auf Prozessstörungen, die durch hohe Säuregehalte angezeigt werden könnten, nicht möglich.

 Den Forschern gelang nun die Entwicklung eines Messsystems, welches die Essig-. Propion- und Buttersäure direkt im Biogasprozess erfasst. Dieses System beruht auf dem Prinzip der membranfreien Gasextraktion gelöster und flüchtiger Komponenten mit anschließender chromatographischer Auftrennung der einzelnen Bestandteile. Diese werden in einem nachgeschalteten Flammenionisations-Detektor analysiert. Durch das Projekt konnte Essigsäure in einer thermophilen Laboranlage sechs Wochen und in einer mesophilen Praxisanlage vier Wochen lang erfolgreich gemessen werden. Der pH-Wert sowie die CO2-, H2- und CH4- Konzentration wurden ebenfalls inline aufgezeichnet und mit der Säurekonzentration korreliert. Der Säuregehalt konnte zudem mit äußeren Stressbedingungen, z.B. einer Fütterungsumstellung oder inhomogenen Substraten in Verbindung gebracht werden. Durch dieses Verfahren wurden auch neue, grundlegende Erkenntnisse zu den biochemischen Prozessen in Biogasanlagen gewonnen und es konnte der Verlauf der Essigsäurekonzentration Prozessinstabilitäten deutlich eher und intensiver anzeigen als beispielsweise der pH-Wert. Dies ist für die Prozessoptimierung und die sichere Vermeidung von Komplikationen im Gärprozess bestens geeignet. Das Messsystem kann zudem für die Messung von Propion- und Buttersäure verwendet werden, stößt hier aber an die Nachweisgrenzen, weil diese Säuren in deutlich niedrigeren Konzentrationen im Prozess vorliegen. Zudem bietet das Messsystem eine vergleichsweise hohe Langzeitstabilität bei geringem Wartungs- und Kalibrieraufwand. Mittelständische Unternehmen im Bereich Mess- und Sensortechnik könnten auf dieser Basis weiterarbeiten und innovative, marktfähige Produkte und Anwendungen entwickeln. Betreiber oder die automatische Anlagensteuerung können mit Hilfe des Messsystems potenziell schneller auf Prozessstörungen reagieren und dadurch mehr Effizienz in die Biogaserzeugung bringen.

Weitere Informationen finden Sie unter: http://www.fnr.de/presse/pressemitteilungen/archiv/archiv-nachricht/?tx_ttnews[year]=2015&tx_ttnews[month]=04&tx_ttnews[day]=20&tx_ttnews[tt_news]=7951&cHash=1e5ff6dc8ef94d70f5eb8f46396960cc


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