Neues Verfahren

Der Vergärungsprozess ist eine der Stellschrauben, wenn es darum geht, die Effizienz von Biogasanlagen zu verbessern. Ein neues Verfahren nimmt nun die Auflösung organischer Verbindungen ins Visier – mit vielversprechenden ersten Ergebnissen.

Biogasanlagen: Bis zu 20 Prozent mehr Effizienz


Forscher aus Mecklenburg-Vorpommern haben eine Technologie entwickelt, die den Aufschluss organischer Verbindungen deutlich verbessern und somit die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen erhöhen soll. Das Verfahren vereine dafür die Ultraschall- und Plasmaverfahren, teilt das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) mit.

Das Verfahren verfolgt das Ziel, die Aufbereitung der Einsatzstoffe – pflanzliche Abfälle, Gülle, Klärschlämme und Bioabfälle – in den Vergärungsprozessen zu verbessern. Bislang würden in herkömmlichen Anlagen nur rund 65 Prozent der schwer abbaubaren organischen Anteile von den Bakterien aufgeschlossen und hauptsächlich zu Methan umgewandelt, erläutert das INP. Der Rest bleibe ungenutzt.

Mittels Ultraschall könne schon ein Teil der zuvor nicht verfügbaren Organik verwertet und zur Energieerzeugung genutzt werden. Das habe die sogenannte „Wave-Box“ des Forschungspartners PRE Power Recycling Energyservice aus Neubrandenburg bewiesen. Diese Erfahrungen bilden die Grundlage des Geräts „Kombi-Max“, welches Ultraschall- und Plasmaverfahren vereint.

Höhere Wirtschaftlichkeit

Aus der Synergie beider Technologien erwarten die Projektbeteiligten einen „Quantensprung in der Effizienzsteigerung bei der Auflösung organischer Verbindungen“. Einen Schwerpunkt bildet die Untersuchung geeigneter Plasmaquellen, die in Verbindung mit Ultraschall zur Prozessoptimierung eingesetzt werden können. Im Fokus der Forscher stehen insbesondere schwer aufzubrechende biomolekulare Verbindungen wie Lignin, aber auch unerwünschte Chemikalien. Gleichzeitig wollen die Wissenschaftler mit dem neuen Verfahren eine Verringerung der Stickstoffemissionen erreichen.

„Wir haben die berechtigte Hoffnung, dass durch den Einsatz beider Technologien der Wirkungsgrad und somit die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlagen spürbar erhöht werden kann“, sagt Volker Brüser, Abteilungsleiter für Plasmaprozesstechnik im INP und zugleich Verantwortlicher für ein Teilprojekt von „Kombi-Max“. Dies sei für die Zukunft dieser Energietechnologie von großer Bedeutung.

Norbert Rossow, Geschäftsführer von PRE, betont: „Mit unserem Hochleistungs-Ultraschallgerät, der Wave Box, haben wir in der Biomasse-Aufbereitung für Biogasanlagen eine sehr gute Effizienzsteigerung von bis zu 20 Prozent erreicht. Die Kombination beider Aufschluss-Systeme im neuen Gerätetyp wird, wie aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen ersichtlich, die Effizienzsteigerung multiplizieren. Hierbei erwarten wir eine deutliche Minderung der eingesetzten Energie, Verdoppelung des Aufschlussgrades und deutliche Verkleinerung der Gerätegröße.“

Internationales Patent

Aus der Zusammenarbeit des INP mit der PRE Neubrandenburg und den ersten konstruktiven Schritten zu dem neuen Gerät sei bereits ein neues internationales Patent beider Partner entstanden. Im Jahr 2020 sind industrienahe Tests der Demonstrationsanlage geplant.

Neben dem INP und dem Unternehmen PRER ist an dem Verbundvorhaben auch die Universität Rostock beteiligt. Das Vorhaben ist auf zwei Jahre angelegt und wird vom Landesministerium für Wirtschaft, Arbeit und Gesundheit mit einer Million Euro gefördert.

 

© 320° | 16.08.2018

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