Estimating the nutrient degradation in biogas-batch processes

By introducing the renewable energy law (EEG) in 2000 energy production out of energy crops increased significantly in Germany. Contrary to the increasing importance of biogas production the operation of agricultural biogas plants still is a trial and error process. Changes in substrate input, besides technical/mechanical problems, have major effects on the stability of the biogas production and fermentation parameters. Simulation models are needed to predict the behaviour and the biogas production rates of full scale agricultural biogas plants. Existing models and equations do not consider the real degradation rates of different plant components. By the use of the GRW (Göttingen, Rostock, Wahlstedt)-Batch Test and the In-Sacco-Batch-Test (ISBV) the degradation kinetics of energy crops and other different substrates can be evaluated. Biomass to be analysed is given into the anaerobic process in nylon bags with a pore size of 40 μm. The bags avoid contamination of the biomass with the inoculum, hence subsequent analysis are not affected by the inoculum. By knowing the digestibility of the different plant components it is possible to calculate the biogas yield on an analytical basis.

With a developed mathematical model based on the plant components analysis it was possible to predict the course of the biogas production rate of a full scale agricultural biogas plant. Using only the analysis data of the substrates fed into the fermenter the crash of biogas production and microbial activity could be reproduced in the computer. By the use of the presented tools (GRW, ISBV, simulation model 'Biogasanlage�)

− different substrates can be compared and monetary assessed

− pre-disintegration of substrates can be assessed

− impacts of changes within the biogas regime can be determined and pre-estimated

− Optimized substrate mixes can be evaluated

− Following the methodology of the different tests are presented and first results in estimating the degradation kinetics of the maize silage components are depict.

 

 

Wasserwiederverwendung für landwirtschaftliche und urbane Zwecke in Deutschland
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2025)
Wasserwiederverwendung trägt zur Entlastung natürlicher Wasserressourcen bei. Die seit 2023 gültigen EU-Mindestanforderungen an Wasserwiederverwendung werden derzeit in deutsches Wasserrecht integriert. Das im Juli 2025 erschienene Merkblatt DWA-M 1200 erleichtert die praktische Umsetzung von Wasserwiederverwendung in Deutschland.

Wasserbau 2.0 - Biodiversität im Fokus
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2025)
Innovative Betonsteine als Ersatz für natürliche Wasserbausteine können Vorteile beim ökologischen Fußabdruck, beim Bau, bei der Besiedlungsfähigkeit und sogar bei der Wiederverwendung bieten. Dargestellt werden die Entwicklung und mögliche Einsatzgebiete.

Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.

 

 | Datenschutz 

 | Impressum