Langzeitstudie zum Wirkungsgrad von Gärstrecken von 5 Biogasanlagen

In der vorliegenden Studie wurden die Gärstrecken von 5 Biogasanlagen hinsichtlich ihres energetischen Umsatzgrades/Wirkungsgrades wöchentlich über eine Dauer von 52 Wochen untersucht. Dabei wurde die Methode der 'Theoretischen 100 %' verwendet, bei der die Eingangs- und Ausgangsstoffe aufgrund Ihrer Brennwertes bewertet werden. Die Messwerte wurden mittels Zeitreihenanalyse ausgewertet. Die errechneten energetischen Wirkungsgrade der 5 Anlagen liegen durchschnittlich zwischen 67,0 und 77,4 %. Im Jahresverlauf schwankten diese Werte bei einer Anlage bis ±11%. Daraus geht die Notwendigkeit einer regelmäßigen, wenigstens wiederholten Messung der Effizienz hervor, wenn solide ökonomische Entscheidungen getroffen werden sollen. Die Schwankungen im Wirkungsgrad waren vordergründig durch die schwankende Energiezufuhr mit den Substraten zu begründen. Die vor verdauten Reststoffe (tierische Exkremente) schwankten deutlich stärker in ihrem spezifischen Brennwert als die eingesetzten Energiepflanzen. Substratwechsel und erhöhte Futtermengen führten ebenfalls zu sichtbaren Schwankungen im Wirkungsgrad. Die Langzeituntersuchung des Wirkungsgrades von Biogasanlagen mittels Zeitreihenanalyse ermöglicht es, Veränderungen der Anlageneffizienz auf Ursachen in der Vergangenheit zurückzuführen.

Die Optimierung der Effizienz von Biogasanlagen ist ein Thema, das sich seit einigen Jahren zunehmend in der Praxis als auch auf einschlägigen Biogastagungen manifestiert. Bedingt durch den zunehmenden ökonomischen Druck werden auf Biogasanlagen vermehrt Aufschlusssysteme und Additive verwendet, um das Maximum an Biogasertrag aus den Substraten herauszuholen. Damit Optimierungsmaßnahmen geplant, umgesetzt und evaluiert werden können, ist eine objektive Bewertung des Wirkungsgrades/Effizienz der Gärstrecke notwendig. Als Verfahren zur Ermittlung der Effizienz von Biogasanlagen werden die Bestimmung des Restgaspotenzials, das FoTS-Verfahren nach Weißbach und die auf der Bomben kalorimetrie basierende Methode der 'theoretischen100 %' angewendet. Die Effizienzbestimmungen erfolgten weithin punktuell und waren somit nur bedingt repräsentativ für den Gärverlauf der betrachteten Anlage. Insbesondere bei den aus ökonomischen Zwängen zunehmend beliebter werdenden Substratwechseln, aber auch bei sich verändernder Substratqualität (Alterung von Silagen, unterschiedliche Lieferanten, Einfluss der Witterung), ist es sinnvoll, den Wirkungsgrad der Gärstrecke kontinuierlich und systematisch zu überwachen.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 9. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2015)
Seiten: 10
Preis: € 5,00
Autor: Rainer Casaretto
Prof. Dr. Jens Born
Torsten Stefan
 
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Tagungsband vom 18. Symposium Bioenergie 2009 / OTTI e.V.