Landwirtschaft

Analyse der mikrobiologischen Vorgänge in landwirtschaftlichen Biogasanlagen

Zur Verbesserung der Planungsgrundlagen für Biogasanlagen wurde mit Hilfe von mikrobiologischen, molekularbiologischen und physikalisch-chemischen Untersuchungen der „Blackbox-Prozess“ der Vergärung von Bioabfällen und nachwachsenden Rohstoffen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen analysiert. Hierbei wurde u.a. geklärt, welche Bakteriengruppen in welchen Substratarten gut oder schlecht wachsen. 

 

Zusammenfassung

Das aus Laborversuchen stammende Datenmaterial ist bislang für die Planung und den Betrieb von Praxisbiogasanlagen unzureichend und führt nicht zu optimalen Ergebnissen.

Ziel des Projektes war die Analyse der mikrobiologischen Vorgänge in landwirtschaftlichen Biogasanlagen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Inputmaterialien und technischen Verfahrenskenngrößen, sowie die Untersuchung der Gärreste.

Dazu wurden in drei Versuchsfermenteranlagen drei Substrate mit unterschiedlichen Nährstoffzusammensetzungen selektiert (Maissilage: cellulose- und stärkebetont; Grassilage: cellulose- und etwas proteinbetont; Rapsöl: fettbetont).

Ergebnisse:

  • Die Versuchsergebnisse aus den Experimenten der Co-Vergärung zeigten, dass die Mikrobiologie und dadurch die Biozönose vom Typ und der Bauart des Fermenters sowie von der güllebasierenden Substratzusammensetzung beeinflusst werden kann. Diese Beobachtung bestätigte sich auch deutlich durch die physikalisch-chemischen Analysen.
  • Bei den Versuchen mit Praxissubstrat dominierten die Methanococcus Zellen in allen Praxisfermentern (3500L und 36L-Durchflussfermenter, 36L-Batchfermenter), während die Methanosarcina Population kaum detektiert wurde. Bei den Substraten der Co-Vergärung wurde auch gezeigt, dass die ausgewählten Bakteriengruppen unterschiedlich wuchsen. Beispielsweise wuchsen die Sulfatreduzierer in den 3500L, 36L und 2L-Durchfluss- bzw. Batchfermentern mit Rapsöl durchschnittlich besser als mit Mais- oder Grassilage. Auch ließen sich die Methanogenen mit Rapsöl gut behaupten. Am schlechtesten wuchsen hier die Bakteriengruppen mit Grassilage.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Konzeptionierung, Erstellung und Betrieb einer Versuchsfermenteranlage zur Bearbeitung von Fragestellungen im Bereich Inputmaterialien und Mikrobiologie bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen

Projektnummer: 0330151

Projektzeitraum: 01.07.2002 - 30.06.2005

Projektort: Deutschland (Bayern)

Projektansprechpartner:

Herr Prof. Dr.-Ing. Wilderer

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)