Forschungs- und Innovationsprojekt
Lignoflex – Teilvorhaben 2: Modellierung der Abbaukinetik

Um die Effizienz solcher Biogasanlagen zu steigern, muss die Verweilzeit der Biomasse im Fermenter verkürzt werden, ohne die Methanausbeute zu beinträchtigen (Beschleunigung der Abbaukinetik). Bei einer Co-Vergärung beeinflusst der Anteil der unterschiedlichen Einsatzstoffe sehr stark die Effizienz einer Biogasanlage. Optimierungsmaßnahmen am Fütterungskonzept können, bezogen auf die Kenntnis der Abbaukinetik durch die Hydrolysekonstante, nicht nur zur Bekämpfung von Prozesshemmungen, sondern auch für eine flexible Stromerzeugung getroffen werden (biologische Flexibilisierung).

Im Rahmen dieses Verbundvorhabens wird eine praxistaugliche Vorhersagemethode zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen weiterentwickelt. Darüber hinaus werden biologische, chemische und mechanische Verfahren der Substrataufbereitung zur Verbesserung der Abbaukinetik bewertet. So entsteht die Möglichkeit, durch gezielte Eingriffe (Dosierung der einzelnen Einsatzstoffe) direkten Einfluss auf den Ablauf der Methanbildung zu nehmen, um eine flexible Betriebsweise einer Biogasanlage zu optimieren.

Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer Vorhersagemethode der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis.

Die Verbundpartner werden vier Einsatzstoffe und drei Aufbereitungsverfahren untersuchen. Ein Aufbereitungsverfahren wird ausgewählt und im Labor auf die ausgewählten Substrate angewendet. Alle Proben werden auf die Biogasproduktion und die chemische Zusammensetzung untersucht. Danach werden Datensätze zur Modellkalibrierung und Validierung erstellt.

Erste Ergebnisse werden im Kalenderjahr 2021 erwartet.