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.

 

 

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.

Ressourcenorientierte Sanitärsysteme für nachhaltiges Wassermanagement
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Abwassersysteme stehen infolge des Klimawandels und der Ressourcenknappheit vor Herausforderungen. Ressourcenorientierte Sanitärsysteme (NASS) ermöglichen durch eine getrennte Erfassung einzelner Abwasserteilströme (z. B. Grauwasser, Urin) eine gezielte Behandlung und Ressourcenrückgewinnung vor Ort. Zudem können sie bestehende Infrastrukturen entlasten. Praxisbeispiele verdeutlichen aktuelle Anwendungen von NASS. Das Projekt BeReit zeigt, dass eine Urinseparation den Belüftungsbedarf und Spurenstoffemissionen von Kläranlagen reduzieren kann.

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
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Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

 

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