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Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

Biogas | Systemintegration

FKZ-Nr. 03KB084

ACidestion - Modifizierte VFA (Fettsäure)-Silierung zur Steuerung einer bedarfsorientierten Biogasproduktion

PlanET Minifermenter (Foto: FH Aachen)

Dauer

  • 31.08.2013 – 31.07.2017

Kontakt

Fachhochschule Aachen - Institut NOWUM-Energy
Heinrich-Mußmann-Straße 1
52428 Jülich

Prof. Dr. Isabel Kuperjans – Projektleiterin
Telefon: +49 (0)241 6009-53954
E-Mail: kuperjans‍@‍fh-aachen.de

Markus Dahmen – weiterer Mitarbeiter
Telefon: +49 (0)241 6009-53020
E-Mail: dahmen‍@‍fh-aachen.de

Partner

03KB084B - PlanET Biogastechnik GmbH

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Ergebnisse

Thema

Lastspitzen und -täler bei der Stromerzeugung durch Wind und Sonne könnten theoretisch durch Biogasanlagen abgefangen bzw. gemildert werden. Die Stromproduktion muss dazu jedoch bedarfsgerecht erfolgen, was eine Herausforderung an eine Biogasanlage darstellt. Die hier verfolgte Lösung ist, durch eine gezielte Zugabe alternativer Substrate die Gasproduktion flexibel zu erhöhen oder zu verringern.

Ziele

Durch das Projekt soll Biogas als wetterunabhängige regenerative Energie gezielt eingesetzt werden, wenn Wind und Sonne nicht zur Verfügung stehen. Der aus Biogas produzierte Strom muss dazu nicht nur als Grundlast-, sondern insbesondere auch als Mittellaststrom bereitstehen. Dies geschieht nicht durch eine Speicherung des Biogases, sondern durch eine gezielte Zugabe alternativ silierter Substrate zum Fermentationsprozess. So kann die Gasproduktion und damit die Stromerzeugung bedarfsgerecht gesteuert werden. Die modifizierte Silierung soll durch die Zugabe von Mikroorganismen im Silierprozess erreicht werden, so dass dort flüchtige kurzkettige Fettsäuren (VFA) produziert werden. VFA können im Prozess schnell zu Biogas umgewandelt werden und erhöhen nach Zugabe der alternativ silierten Substrate in den Fermenter zeitnah Gasmenge und -qualität.

Maßnahmen

Im Rahmen des Vorhabens werden die Silierungsbedingungen so modifiziert, dass während des Siliervorganges vermehrt kurzkettige Fettsäuren, besonders Buttersäure gebildet wird. Die modifizierte Silage soll anschließend in einem 1,5m3 Fermenter im Technikkumsmaßstab eingesetzt und getestet werden. Durch die modifizierte Silage soll eine erhöhte Biogasproduktion mit einer gleichzeitigen Steigerung der absoluten Methankonzentration im Biogas erreicht werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen aus dem Projekt wird dann eine Modellierung und Simulation eines dynamischen Verhaltens einer Biogasproduktion ermöglicht, um auf den fluktuierenden Energiestrom aus Wind und Solar reagieren zu können.

Schwerpunkt

  • Optimierung der Mikroorganismen
  • Entwicklung einer technisch realisierbaren Herstellung und Fütterung der modifizierten Silage
  • Sicherstellung der Prozessstabilität beim Regelbetrieb einer Biogasanlage mit der Buttersäuresilage
  • Verbesserung der Reaktionsfähigkeit und damit verbundenen Flexibilität

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