Neues Analyseverfahren soll Hemmstoffe bei Biogas-Substraten entdecken

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Weltec-Labor in Vechta (Foto: © Foto Hölzen)

Vechta — Ein Schnelltest zur Identifikation von Hemmstoffen in Biogas-Substraten: An seiner Entwicklung arbeitet die biologische Abteilung des Biogasspezialisten Weltec Biopower aus Vechta zurzeit zusammen mit renommierten Partnern. Denn in den Inputstoffen können Elemente vorkommen, die eine effiziente Biogasproduktion verhindern.

Bei Silagen reichen dazu schon geringe Mengen an Schimmelpilzen. In Gülle oder Mist sind häufig Ammonium, Kupfer, Zink, Medikamente oder Desinfektionsmittel als Hemmstoff zu identifizieren. Bereits Spuren dieser Substanzen sind schädlich für die Bakterien im Fermenter und damit kontraproduktiv für den Vergärungsprozess. Daher ist es zwingend erforderlich diese Hemmstoffe vor dem Eintrag der Substrate in den Fermenter zu erkennen.

Seit Dezember 2016 beteiligt sich Weltec an einem Forschungsprojekt, um ein neues Verfahren für die Problemlösung zu etablieren. Das Projekt wird über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Dabei entwickelt Weltec gemeinsam mit der HAWK, der Göttinger Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, ein Schnellverfahren, um Hemmstoffe in Inputstoffen schnell, sicher und preisgünstig zu identifizieren.

Substrate exakt, schnell und günstig bestimmen

Dafür werden zunächst im Weltec-Labor in Vechta und parallel in Göttingen bei der HAWK verschiedene Substrate mit Hilfe des Ankom Systems untersucht und so ein genaues Abbild der Gasproduktion erstellt. Des Weiteren wird unter der bewussten Zugabe von Hemmstoffen die Veränderung des Säurespektrums beobachtet. Daraus werden Soll-Kurven gebildet, die in Zukunft mit den Gasproduktionskurven von Substraten abgeglichen werden. Der Vergleich soll Auskunft darüber geben, ob in dem Substrat hemmende Stoffe enthalten sind.

Bislang wird für den Hemmstoff-Nachweis auf den aeroben Vier-Platten-Hemmstofftest zurückgegriffen. Dieser Test ist eigentlich für die Milchwirtschaft gedacht und entspricht nicht den Bedingungen im Fermenter. Die Aussagekraft der Ergebnisse wird dadurch beeinträchtigt. Durch das neue anaerobe Verfahren sollen die Ergebnisse zukünftig nach drei Tagen vorliegen. Dadurch können die Betreiber von Biogasanlagen die Qualität ihrer Substrate exakt, schnell und günstig bestimmen lassen.

Die Nachfrage ist vorhanden

„Der Bedarf und die Nachfrage dafür sind vorhanden. Denn aktuell existiert noch keine rasche und zugleich sichere Identifizierung der möglicher Prozessstörunge, obwohl sie für die Vermeidung ungeplanter Stillstände von Biogasanlagen eigentlich zwingend erforderlich wäre“, erklärt Sabine Lampe, Diplom-Biologin und die Verantwortliche für das Forschungsprojekt bei Weltec Biopower. Exakt dieser Umstand gab für Weltec und die HAWK den Ausschlag das Projekt zu initiieren, an dem auch das Fraunhofer Umsicht Institut aus Oberhausen und der Berliner Analytik-Spezialist aokin beteiligt sind.

„Auf der Basis des innovativen Verfahrens werden sich Biogasanlagenbetreiber zukünftig schneller entscheiden können, ob sie angebotene Silage oder Gülle kaufen sollten oder ob sie eine bestimmte Charge ihrer eigenen Gülle verwenden können“, unterstreicht Sabine Lampe. Nach ihrer Einschätzung ist es überdies denkbar, dass Substrat-Anbieter den Schnell-Nachweis nutzen werden, um die Qualität ihres Angebotes zu belegen.

Quelle: Weltec Biopower