Das Verbundvorhaben OptiMand hatte zum Ziel, den Einsatz von Mühlennachprodukten und
Getreidechargen, die für die Nahrungsmittelerzeugung nicht mehr geeignet sind, in der
Biogasproduktion zur bedarfsgerechten Erzeugung von Biogas bzw. Strom und Wärme einzusetzen.
Dafür wurde:
1.) die Optimierung der Hochlastvergärung der genannten Substrate untersucht und
2.) eine flexible anwendungsorientierte Prozessregelung entwickelt.

Zur Flexibilisierung des Biogasprozesses für eine bedarfsgerechte Biogaserzeugung wurde im Vorhaben der Ansatz des aktiven Fütterungsmanagements bzw. der modellprädiktiven Prozessregelung eingesetzt. Bei der Flexibilisierung der Biogasproduktion über das Fütterungsmanagement wird die Biogasproduktion durch unterschiedliche Substratmengen sowie angepasste Fütterungszeitpunkte beeinflusst. Ein derartiger Eingriff in den Prozess der Biogasproduktion bedarf nicht zuletzt zur Vermeidung von Prozessinstabilitäten einer zeitlich hochaufgelösten Messung relevanter Indikatoren bzw. Prozessparameter. Da dafür in der Praxis keine kostengünstigen Sensoren bzw. Messmethoden existieren wurden im Projekt zwei neuartige Ansätze zur Überwachung des Biogasprozesses weiterentwickelt. Dabei handelt es sich um einen mikrobiellen elektrochemischen Sensor zur Messung von Acetat und anderen flüchtigen Fettsäuren in der Fermentationsflüssigkeit und einen Halbleitersensor zur Messung von flüchtigen Fettsäuren in der Gasphase.

Ergebnisse auf einen Blick:

- Flexible Gasproduktion auch bei Störstoffbelasteten Substraten mit hoher Dynamik möglich
- Stabiler Prozess bis zu einer Raumbelastung von 5,2 kg oTS m-3 d-1 realisierbar
- Modellbasierte Optimierung erlaubt Identifikation optimaler Beschickungs- und Betriebsregime