Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe
Optimierte Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe auf Basis der Kenntnis und Evaluation der Korrosionsprozesse
Korrosionsprozesse bei Biogasanlagen
Korrodierte Fütterungstechnik
Üblicherweise wird die Steigerung der Effizienz von Biogasanlagen im Prozessablauf und Substrateigenschaften unter gegebenen technischen Bedingungen untersucht. Abgesehen von verfahrenstechnischen Fragen drängen sich unter gleichzeitiger Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte Fragen zur Werkstoffqualität auf.
Neben den möglichen Wirkungen der Materialeigenschaften auf den anaeroben Abbauprozess sind ökonomische Aspekte ebenso zu bewerten sowie mögliche Umweltbelastungen, die insbesondere durch herausgelöste Ionen oder durch Partikelabrieb von metallischen Werkstoffen entstehen.
Dieses Projekt führt mit einem systematischen, interdisziplinären Ansatz unter Einbindung ausgewiesener Experten zu einem besseren Verständnis der Korrosionsprozesse metallischer Einbauten in Biogasanlagen und zur Ableitung angepasster Handlungsstrategien.
Neben den möglichen Wirkungen der Materialeigenschaften auf den anaeroben Abbauprozess sind ökonomische Aspekte ebenso zu bewerten sowie mögliche Umweltbelastungen, die insbesondere durch herausgelöste Ionen oder durch Partikelabrieb von metallischen Werkstoffen entstehen.
Dieses Projekt führt mit einem systematischen, interdisziplinären Ansatz unter Einbindung ausgewiesener Experten zu einem besseren Verständnis der Korrosionsprozesse metallischer Einbauten in Biogasanlagen und zur Ableitung angepasster Handlungsstrategien.
Projektziel
Schwachstellenerkennung für metallische Einbauten in Biogasanlagen und die systematische Nachstellung der Korrosionsprozesse im Batchversuch und im semikontinuierlichen Versuch unter realen und beschleunigenden Bedingungen sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien mit dem Ziel einer erhöhten Persistenz der Werkstoffe.
Methode
Im Kontext dieses Projektes werden ausgehend von Schadensfällen aus der Praxis bei metallischen Einbauten in Biogasanlagen (Feststoffeintragssysteme, Pumpen, Armaturen, Rohrleitungen für den Substrattransport, Rührwerke) Schadensanalysen in Anlehnung an VDI 3822 durchgeführt werden.
Die Korrosionsschäden werden im Labor für Korrosionsschutztechnik mit den Werkstoffen V2A-Stahl, V4A-Stahl sowie verzinkter Stahl unter realen Bedingungen in einem Modell-Elektrolyten (NaWaRo-Substrat) nachgestellt. Die Auslagerung der Werkstoffproben erfolgt getaucht, halbgetaucht und im Gasraum. In Durchflussfermentern im Technikum der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft am Institut für Landtechnik und Tierhaltung werden Versuche getaucht und im Gasraum bei täglicher Fütterung durchgeführt. Ausgewählte Korrosionsschäden werden unter potentiostatischer bzw. galvanostatischer Beaufschlagung unter beschleunigenden Bedingungen verifiziert.
Das Korrosionsverhalten wird als Funktion der Verweildauer der Proben in den Elektrolyten redundant entwickelt. Die Werkstoffoberflächen werden physikalisch, chemisch und biologisch charakterisiert. Die begleitende Analytik der ungelösten und gelösten Korrosionsprodukte etabliert eine vollständige Beschreibung des Korrosionssystems. Die Stabilität bzw. Variabilität der Elektrolyte wird durch ein Monitoring unter Einsatz der bewährten Analytik der LUFA Nord-West dargestellt.
Ergebnisse
Die Labor- und Technikumsergebnisse werden im Hinblick auf ihre technisch-wissenschaftliche Relevanz ausgewertet und münden, soweit möglich, in entsprechende Praxisempfehlungen, die in einem praktischen Leitfaden mit praxistauglicher Checkliste in Anlehnung an die DIN 31051 – Grundlagen der Instandhaltung verfügbar gemacht werden.
Projektinformation
Projektleitung: Dr. Fabian Lichti
Projektbearbeitung: Diana Andrade, Thomas Barufke
Laufzeit: 2012-2015
Projektpartner: APMA Service GmbH, Saarlouis, Fachhochschule Südwestfalen – Labor für Korrosiosnschutztechnik, Iserlohn, Amtliche Materialprüfungsanstalt der freien Hansestadt Bremen
Finanzierung: Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
Förderkennzeichen: 22011812
Projektleitung: Dr. Fabian Lichti
Projektbearbeitung: Diana Andrade, Thomas Barufke
Laufzeit: 2012-2015
Projektpartner: APMA Service GmbH, Saarlouis, Fachhochschule Südwestfalen – Labor für Korrosiosnschutztechnik, Iserlohn, Amtliche Materialprüfungsanstalt der freien Hansestadt Bremen
Finanzierung: Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
Förderkennzeichen: 22011812
Projekte in der Mikro- und Molekularbiologie
Mikroorganismen sind entscheidend an landwirtschaftlichen Stoffkreisläufen beteiligt. Hierzu zählt auch der Biogasprozess. Mit mikro- und molekular-biologischen Methoden wird untersucht, welche Mikroorganismen für den Prozess wichtig sind und wie Krankheitserreger im Prozess abgetötet werden. Mehr