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.

 

 

Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2025)
Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern Das Bundesland Mecklenburg-Vorpommern strebt bis 2040 Klimaneutralität an. Die Entwässerung der Moore verursacht knapp 30 % der landesweiten Treibhausgasemissionen - hier ist dringender Handlungsbedarf. Seit 2023 fördern AUKM-Programme die Anhebung von Wasserständen in landwirtschaftlich genutzten Mooren. Es zeigen sich viele Fortschritte, die aber weiterhin auf Genehmigungs-, Finanzierungs- und Koordinationshürden stoßen.

Paludikultur als Chance für Landwirtschaft, Bioökonomie und Klima
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Wirtschaftliche Perspektiven sind notwendig, um die Landwirtschaft für die Umstellung von entwässerter Moorboden-Bewirtschaftung auf nasse Moornutzung zu gewinnen. Paludikultur-Rohstoffe bieten großes Potenzial für Klima und Bioökonomie. Erste marktfähige Anwendungen zeigen, dass sich etwas bewegt.

Die Revitalisierung von Mooren erfordert ein angepasstes Nährstoffmanagement
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Globale Herausforderungen wie der fortschreitende Verlust der biologischen Vielfalt, die Eutrophierung von Gewässern und die zunehmenden Treibhausgasemissionen erfordern die Wiederherstellung der natürlichen Funktionen von Mooren. Bis jedoch langjährig entwässerte und intensiv genutzte Moore wieder einen naturnahen Zustand erreichen und ihre landschaftsökologischen Funktionen vollständig erfüllen, können Jahrzehnte vergehen. Ein wesentlicher Grund dafür sind die hohen Nährstoffüberschüsse im vererdeten Oberboden.

 

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