Einsatz von Zuckerrüben im Biogasprozess

Die Kosten der Zuckerrübenbereitstellung in Biogasanlagen lassen sich nicht allgemeingültig darstellen. Unter den aktuellen Rahmenbedingungen lässt sich ein Einsatz von Zuckerrüben vermutlich aber nur unter Ausnutzung positiver Synergieeffekte der Substratmischung und einer Bereitstellung von Regelleistung durch die Zuckerrübe als „Spitzenlast-Substrat“ darstellen. Im Rahmen einer Kurzstudie zur Verwertung der Zuckerrübe auf Biogas-Praxisanlagen der LfL konnte gezeigt werden, dass „unter noch zu beschreibenden Umständen eine „etwas teurere Rübe“ denkbar, vielleicht sogar mit Wettbewerbsvorteilen behaftet wäre, wenn die genannten Vorteile entsprechend genutzt werden. Kenntnisse zur Methanbildungsrate gilt es hierbei noch zu erarbeiten.

Die Bedeutung des „Energiespeichers Biogas“ als einziger erneuerbarer Energieträger gilt es insbesondere unter den aktuellen Förderbedingungen des EEG 2014 gänzlich zu nutzen und weiter zu entwickeln. Biogasanlagen im Bestand sollen nicht mehr kontinuierlich, sondern als Ausgleichs- und Regelgröße zur Stabilisierung der Stromnetze beitragen und damit eine zusätzliche, flexible Systemdienstleistung anbieten. Ziel des interdisziplinären Forschungsprojekts ist daher die Untersuchung wesentlicher gärbiologischer wie auch verfahrenstechnischer Parameter einer Kofermentation von Zuckerrüben durch eine Kombination aus Laborversuchen mit der wissenschaftlichen Begleitung von Praxisanlagen zur Optimierung des Einsatzes von Zuckerrüben im Rahmen der Bereitstellung flexibler Energieträger. Dabei sollen Effekte auf die Methanbildungsrate in Abhängigkeit der Substratzufuhr, des Rübenprodukts (bezogen auf die Lagerung) sowie synergetischer Effekte (insbesondere durch die Nutzung von landwirtschaftlichen Koppelprodukten) zur Optimierung der flexiblen Produktion von Biogas geprüft werden.

Zur Beurteilung der Möglichkeiten eines Einsatzes von Zuckerrüben im Rahmen einer Deckung von Bedarfsspitzen bei der Strom und Wärmeerzeugung durch die Biogastechnologie werden diskontinuierliche Durchfluss-Laborfermenter am Institut für Landtechnik und Tierhaltung (ILT 2a) betrieben. Die Durchflussfermenter werden in semi-kontinuierlicher Betriebsweise zur Simulation praxisähnlicher Bedingungen betrieben. Die Gasmengenerfassung sowie eine Gasanalyse erfolgen vollautomatisch. Um die Langzeitprozessstabilität sowie Grenzen der Flexibilisierung verschiedener, in der Praxis gängiger Substratmischungen mit Zuckerrüben zu erfassen, sollen kurzfristige Stoßbelastungen (Nachstellung saisonaler und kurzfristiger Bedarfsspitzen) simuliert werden.