Regenerative Energie
Für das Erreichen einer hohen Methangasausbeute in Biogasanlagen bei gleichzeitig gesicherter Anlagenverfügbarkeit sind fundierte Erkenntnisse über die Dynamik der in der Anlage ablaufenden Prozesse erforderlich. Für die Beurteilung des Zustandes der Anlage besitzen insbesondere die online bestimmbaren Prozessgrößen der Gasphase (Biogasmenge und Biogaszusammensetzung) einen hohen Informationsgehalt. Diese Größen sind jedoch als Summenparameter zu interpretieren, die die einzelnen Prozesszustandsgrößen der Flüssigphase gewichtet repräsentieren.
Mathematische Prozessmodelle stellen geeignete Werkzeuge für die Beschreibung der Methangärung dar, sofern sie in der Lage sind, die Dynamik der Teilprozesse in ihrem Zusammenwirken hinreichend genau zu beschreiben. Dabei ist der messtechnische Aufwand für die Modellparametrierung den praktischen Einsatzrandbedingungen anzupassen. Für eine effiziente Modellbildung ist entsprechend zu fordern, dass die Elementarprozesse und deren Wechselwirkungen so genau wie nötig beschreiben werden. Technisch anwendbare Modelle beruhen somit immer auf einem ausgewogenen Kompromiss zwischen der erkennbaren Komplexität der Prozesse und sinnvollen, vereinfachenden Annahmen, die die praktische Anwendbarkeit des Modells gewährleisten. Unter Beachtung dieser grundsätzlichen Forderung wurde ein theoretisch begründetes Prozessmodell der Methangärung entwickelt und mit Hilfe des Programmiersystems MATLAB® implementiert. Die Basis des Modells bilden die Stoffbilanzen der prozessrelevanten Komponenten. Die zur mathematischen Beschreibung benötigten Modellparameter wurden zunächst der Fachliteratur entnommen. Dabei wurde festgestellt, dass insbesondere die für die Bilanzierung des biologischen Abbaus benötigten Parameter in relativ großen Bereichen schwankten und nur mit eingeschränkter Verallgemeinerungsfähigkeit zur Verfügung stehen. Zuverlässige experimentelle Bestimmungsmethoden, die mit angemessenem Aufwand unter praktischen Randbedingungen realisierbar sind, stehen nicht zur Verfügung. Aus diesem Grund wurde die Struktur des Prozessmodells dahingehend erweitert, dass analytisch unzugängliche Modellparameter aus hinreichend genauen Messdaten rekonstruiert werden können.
| Copyright: | © Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft - TU Dresden |
| Quelle: | 6. Fachtagung: Anaerobe biologische Abfallbehandlung (September 2008) |
| Seiten: | 13 |
| Preis: | € 0,00 |
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Klöden Andreas Polster |
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