Online-Messungen in NawaRo-Biogasanlagen mittels Nah-Infrarot-Reflexions-Spektroskopie (NIRS) zur Erfassung substratspezifischer Parameter

Die Biogaserzeugung aus erneuerbaren Energien gewinnt durch das novellierte EEG weiterhin an Bedeutung. Durch die zunehmende Inbetriebnahme neuer Biogasanlagen in den letzten Jahren hat sich jedoch auch der Anspruch an die Sicherheit, die Effektivität und die Ausnutzung der Anlagen erhöht. Ungeachtet dessen werden viele Biogasanlagen aufgrund fehlender Messtechnik oft nur im suboptimalen Bereich betrieben, um so Instabilitäten und ein Umkippen des Fermentationsprozesses zu verhindern. Momentan erfolgt die Prozesssteuerung meist intuitiv unter Verwendung von Parametern (wie z.B. die gebildete Biogasmenge), die eine schnelle und gezielte Prozessbeeinflussung nicht erlauben. Zur Optimierung und Stabilisierung des Biogasprozesses ist es notwendig den Zustand des Substrates im Fermenter genau zu kennen. Die Bestimmung der Fettsäurekonzentrationen sowie der Pufferkapazität mittels nasschemischer Analysen kann Aufschluss über die Güte des Substrates bzw. über den Fortschritt des Fermentationsprozesses geben.

Diese Vorgehensweise ist jedoch enorm zeitaufwändig und kann im Fall von Prozessstörungen ein rechtzeitiges Eingreifen zunichte machen und den gesamten Biogasprozess zum Erliegen bringen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Weiterentwicklung eines Online-Messsystem auf Basis der Nah-Infrarot-Reflexions-Spektroskopie (NIRS), um künftig Prozessschwankgen im Fermenter unmittelbar erfassen zu können. Dazu werden NIRS-Sensoren auf die substratspezifischen Parameter (flüchtigen Fettsäuren, TS-Gehalt und FOS/TAC-Wert) kalibriert, wodurch die Prozessstabilität im Fermenter online überwacht werden kann. Im Falle von Schwankungen im Biogasprozess kann somit rechtzeitig eingegriffen werden. Ziel des Vorhabens ist es, den Methanertrag bei der Vergärung von Biomasse zu optimieren und eine Steuerung des Prozesses zu ermöglichen.

 

 

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
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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
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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.

 

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