Höherer Methangehalt, kürzere Verfahrenszeiten, flexiblere Produkte: Unter diesen Zielvorgaben wollen Forscher der Universität Hohenheim in den kommenden drei Jahren eine dreistufige Versuchsanlage zur Biogaserzeugung testen.
Die neue Mini-Biogasanlage soll der Universität zufolge auf dem Campus am Institut für Agrartechnik entstehen. In vier Fermentern mit einem Fassungsvermögen von jeweils 100 l soll pro Tag 1 kg Trockenmasse des Modellsubstrats aus Gras und Mais beziehungsweise Stroh und Heu vergären. In einem getrennten Methanreaktor mit einem Nutzvolumen von 50 l soll Biogas mit einem Methananteil von bis zu 85 % gewonnen werden.
Ziel des Verbundvorhabens ist es, flexibel Gärsubstrate einsetzen zu können. Erste Versuche zu einer zweiphasigen Vergärung hätten gezeigt, dass durch die Trennung der eigentlichen Gärung von der Methanbildung der Prozess beschleunigt werden könne. Allerdings habe diese zweiphasige Anlage erhebliche steuerungstechnische Nachteile aufgewiesen. Die Konsequenz haben die Forscher aus Hohenheim nun mit ihrem dreistufigen Modell gezogen. Darin soll die Gärung von der Methanbildung verfahrenstechnisch getrennt werden.
Im ersten Gärkessel finde die Hydrolyse statt, bei der das Substrat durch Enzyme in sogenannte Monomere und Säuren abgebaut werde, erläuterte die Universität Hohenheim. Hier soll auch schon ein Großteil des entstehenden Kohlendioxyds abgeschieden werden.
Für den zweiten Behälter ist das sogenannte Bioleaching vorgesehen, bei dem die löslichen Stoffe, nämlich Säuren und lösliche Zucker, aus den nicht abgebauten Gärresten ausgewaschen werden sollen. Ausschließlich diese gelösten Zwischenprodukte sollen in den dritten Behälter zum Abbau der organischen Säuren zu Methan überführt werden.
Der Methangehalt des Biogases aus dem neuen Anlagetyp kann laut den Erwartungen der Wissenschaftler bis zu 40 % höher sein als bei bisherigen einphasigen Anlagen. Andererseits dürfte das mehrstufige Verfahren erhöhte Anforderungen an die Steuerung der Anlage stellen, was nun getestet werden kann.
