Thema

Bestehende Biogasanlagen sollen durch einen externen Container – als eine nachrüstbare Komponente – in die Lage versetzt werden, die Hydrolysestufe des Biogasprozesses effizienter ablaufen zu lassen. Der Substratbedarf reduziert sich, die Gasausbeuten können erhöht werden und die Klimaeffizienz verbessert sich. Die Abtrennung dieser Stufe mittels eines Containers betrifft auch die jeweils entstehenden Gase: eine Biogasproduktion mit einem höheren Methananteil wird ermöglicht. Eine Anpassung an bestehende bzw. an Neuanlagen kann durch diesen kompakten und flexibel einsetzbaren Container individuell realisiert werden. Mit einer gesteuerten Zuführung des Hydrolysats in den Hauptfermenter kann die Menge des produzierten Biogases beeinflusst werden. Es ist möglich, dem schwankenden Energiebedarf auf dem Markt stärker zu entsprechen. Das Projekt umfasst Grundlagenuntersuchungen, aber auch Praxisuntersuchungen mit einem Funktionsmuster. Anschließend soll die Pilotlösung umgesetzt werden.

Ziele

Ziel ist es, eine externe Baueinheit für eine Hydrolysestufe des Biogasprozesses zu entwickeln (Labor, Funktionsmuster, Pilotanlage). Damit soll die Wirtschaftlichkeit bestehender Biogasanlagen gesteigert (erwartete Effizienzsteigerung: 10 % und die Biogasproduktion zeitlich beeinflusst werden. Außerdem soll zur Reduktion der Treibhausgasemissionen und zur Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz beigetragen werden: Eliminierung bzw. starke Verringerung des Schwefelwasserstoffs im Biogas des Hauptfermenters, Bindung des Schwefelwasserstoffs des Hydrolysegases und Reduzierung des Biomassebedarfs.

Maßnahmen

Steros

Die Aufgaben liegen in der Gesamtintegration der Forschungsergebnisse in ein wirtschaftlich tragfähiges Gesamtkonzept.

Im Speziellen betrifft dies:

• Konzeption und Entwicklung der anlagentechnischen Lösung
• Konstruktive und bauliche Umsetzung eines Funktionsmusters und deren Integration in einen Versuchsfermenter
• Überarbeitung des Gesamtkonzepts durch Integration der labortechnischen und experimentellen Versuchsergebnisse
• Umsetzung einer Pilotlösung und Nachweis seiner Funktionsfähigkeit
• Markt- und betriebswirtschaftliche Bewertung sowie Planungen von Maßnahmen zur Markteinführung

IBZ

Zur Umsetzung des Vorhabens liegen die Aufgaben primär in den Untersuchungen zur gezielten zeitlichen Beeinflussung der Biogasproduktion und dem Nachweis der Funktion im Praxismaßstab. Speziell betrifft dies:

• Die Mitarbeit bei der verfahrenstechnischen Auslegung der Hydrolyse-/Acidogenese-Stufe
• Die Mitarbeit bei der Konzeption, Auslegung und dem Aufbau des Funktionsmusters der Hydrolyse-/Acidogenese-Stufe
• Die experimentellen Untersuchungen mit ausgewählten Substraten zum Nachweis der Aufschlusseffizienz, dem Einfluss auf die Gaszusammensetzung und den Möglichkeiten der bedarfsangepassten Gasbereitstellung

UNI Rostock

• Laborversuche im Batchmaßstab zur Identifizierung geeigneter Hydrolyseverfahren anhand verschiedener Substrate
• Laborversuche im kontinuierlichen Maßstab zum Aufschluss verschiedener Substrate
• Möglichkeiten der Reinigung des Rohgases von Schwefelwasserstoff und Versuche zur Effektivität der Reinigungsstufe
• Untersuchungen zur Fixierung des Schwefelwasserstoffs

Schwerpunkt

Steros

• Anlagenkonzeptionierung
• Konstruktion und Bau Funktionsmuster
• Bau und Funktionsnachweis Pilotanlage
• Vorbereitung Maßstabsübertragung auf großtechnische Praxisbetriebe

IBZ

• Nachweis der Funktionsfähigkeit der Hydrolyse-/Acidogenesestufe
• Überführung in den Praxismaßstab
• Untersuchungen zur bedarfsangepasste Gasproduktion

UNI Rostock

• Optimierung der Hydrolysestufe zur Effizienzsteigerung
• Schwefelwasserstofffreies Biogas
• Fixierung von H2S im Hydrolysegas