Forschungs- und Innovationsprojekt
Möglichkeiten und Grenzen der energetischen Verwertung von Wildpflanzenmischungen in Biogasanlagen

Die Verwertung von Wildpflanzenmischungen als Biogasbiomasse wird in diesem Forschungsprojekt wissenschaftlich geprüft. Unter Laborbedingungen wird die Nutzung der Wildpflanzenmischungen als Teil des Biogassubstratmix zur nachhaltigen und ökologischen Produktion von Strom und Wärme untersucht.
Dabei sollen Effekte auf die Methanbildungsrate in Abhängigkeit von der Substratzufuhr, der Stabilität des biologischen Prozesses sowie synergetische Effekte zur Optimierung der anaeroben Vergärung von Wildpflanzenmischungen geprüft werden.
Folgende Fragestellungen werden unter Batch- und semi-kontinuierlichen Durchflussbedingungen im Labor dabei betrachtet:

Zur Beurteilung der Möglichkeiten eines Einsatzes von Wildpflanzenmischungen als Biogassubstrat werden diskontinuierliche Durchfluss-Laborfermenter am Institut für Landtechnik und Tierhaltung betrieben. Die stehenden Durchflussfermenter werden in semi-kontinuierlicher Betriebsweise, zur Simulation praxisähnlicher Bedingungen, in Betrieb genommen.

Die Effekte des Wildpflanzenanteils (5 % der zugeführten organischen Trockenmasse) für diese Versuchsvariante zeigen, dass kein Unterschied im spezifischen Methanertrag zwischen der mit Wildpflanzen betriebenen Anlagen und der herkömmlich betriebenen Anlagen festzustellen ist. Bei der Umstellung des Substratmixes auf die Wildpflanzenmischung liegt der spezifische Methanertrag der untersuchten Varianten bei ca. 350 LN CH4/kgoTM. Mit der sukzessiven Steigerung der Raumbelastung (bis 5,0 kgoTM/m³∙d) wird eine Minderung des spezifischen Methanertrags bei beiden Versuchsvarianten festgestellt. Die Methanproduktivität hingegen erhöht sich. Die Referenz und die Wildpflanzenmischungsvariante erzielt eine Methanproduktivität von ca. 1,4 m³N CH4/m³Fermentervolumen∙d bei der höchsten Raumbelastungsstufe von 5,0 kgoTM/m³∙d. Eine Anreicherung an flüchtigen Fettsäuren im Fermenter ist ein Indikator einer Hemmung im Biogasprozess. Während der gesamten Versuchslaufzeit bleibt die Konzentration an flüchtigen Fettsäuren bei beiden Versuchsvarianten jedoch unter 1,0 gESÄ/kgFM, was keinen Hinweis auf eine Störung des Biogasprozesses auf Grund der Vergärung der untersuchten Wildpflanzenmischung gibt. Gleichzeitig wird keine Minderung der Pufferkapazität im System beobachtet.

Zusammenfassend in den aktuellen Untersuchungen am Institut für Landtechnik und Tierhaltung wird bei der anaeroben Vergärung der Wildpflanzenmischung im Substratmix keine Beeinträchtigung der Methanbildung im Vergleich zur Referenz beobachtet. Eine Änderung in der Umsetzung der Biomasse ist bei der Versuchsvariante Wildpflanzenmischung im Vergleich zu der Referenz in der höchsten Raumbelastungsstufe von 5,0 kgoTM/m³∙d nicht erkennbar.
Zu klären sind nun noch Effekte einer saisonalen Nutzung von frischen und silierten Wildpflanzenmaterial als auch die kontinuierliche Einbringung von silierten Wildpflanzen auf eine kontinuierlich betriebene Anlage. Die Versuche werden bis Ende 2020 abgeschlossen sein.