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Einsatz von Natriumhydrogencarbonat in landwirtschaftlichen Biogasanlagen

Durch häufige Substratwechsel innerhalb von Biogasanlagen und einer stark schwankenden Futterqualität kann es zu sinkenden Prozessstabilitäten und einer zunehmenden Versäuerung des Fermenters kommen. Im kontinuierlichen Labormaßstab wurde erfolgreich der präventive und akute Einsatz von Natriumhydrogencarbonat (Bicar®) zur Behebung von Versäuerungen nachgewiesen. Die Überführung und Anwendung der Erkenntnisse aus den Laborversuchen in eine landwirtschaftliche Praxisanlage war Gegenstand der Arbeit. Grundlage bildeten zwei baugleiche Biogasanlagen, wobei eine nachweislich durch Überfütterung in ihrer Prozessstabilität beeinträchtigt war und daraufhin mit Bicar® behandelt wurde, während die zweite Anlage stabil lief und als Kontrolle diente. Beide Anlagen gehörten zu einem Anlagenkomplex und wurden vor dem Versuch unterschiedlich in Art/ Menge und während des Versuches mit identischen Substraten versorgt. In der überfütterten Praxisanlage konnte Bicar® sowohl zur Akutapplikation wie auch als Präventionsmittel erfolgreich eingesetzt werden und bestätigt damit bisherige Ergebnisse aus Laborversuchen. Zudem zeigte sich die leistungsfördernde Wirkung in Form einer höheren Biogasausbeute bei gleichzeitig hohen Methanqualitäten und einer Reduzierung klimarelevanter Spurengase im Gärrest.

Im Praxisbetrieb kann einer Versäuerung des Fermenterinhaltes durch einen abrupten Fütterungsstopp entgegen gewirkt werden, der dann jedoch zu erheblichen wirtschaftlichen Einbußen führt. Eine weitere Möglichkeit stellt der Einsatz von vermeintlich puffernden Additiven wie Branntkalk und Löschkalk dar. Diese besitzen jedoch eine Vielzahl von negativen Eigenschaften, wie Ablagerungs- und Verhärtungserscheinungen, schlechte Wasserlöslichkeit, Spurenelementfixierungen oder Hemmungen des biologischen Systems durch Calcium. Dennoch werden Branntkalk und Löschkalk in der gängigen Praxis eingesetzt. Als Folge wird die Effizienz der gesamten Anlage beeinflusst, es entsteht weniger Biogas, wodurch sich der Erlös reduziert.

Eine Alternative, um eine Versäuerung zu vermeiden oder sie beim Auftreten kostengünstig zu beheben und den damit verbunden Problemen entgegenzuwirken, stellt das aus der Tierernährung bekannte Natriumhydrogencarbonat (Bicar®) dar. Da bislang nur kontinuierliche labortechnische Versuche zum Einsatz von Bicar® im Biogasprozess existieren, sowie diskontinuierliche Batchversuche zur Verbesserung der Pufferkapazität und Steigerung der Effizienz durchgeführt wurden, stand die Überführung der in Laborversuchen gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse in einer landwirtschaftlichen Biogasanlage im Mittelpunkt dieser Untersuchung. Dabei sollte nachgewiesen werden, ob Bicar® im Praxisbetrieb eine akute Versäuberung beheben kann und eine Steigerung der Effizienz und Methanqualität bewirkt. Weiterhin wurde der Einfluss verschiedener Applikationsformen sowie der Einsatz von Bicar® auf das Restgaspotential und damit die praktische Weiternutzung des Gärrestes untersucht.

Copyright:	© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle:	8. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2014)
Seiten:	8
Preis:	€ 4,00
Autor:	Dr. Jörg Burgstaler Dr. agr. Denny Wiedow Dr. Frauke Godlinski Prof. Dr. Norbert Kanswohl
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