Abteilung für Qualitätssicherung und Untersuchungswesen
Jahresbericht 2016/2017 – Biogas-Marker

Zwei meso- und zwei thermophil betriebene Gärsysteme wurden in den stabilen Betrieb und anschließend in einen Prozesszusammenbruch geführt. Dabei wurden durch konventionelle Analytik (nasschemisch und physikalisch) verschiedene molekularbiologische Parameter erfasst, um Assays zur Früherkennung von Prozessstörungen zu entwickeln.

Aufgrund der Erfahrungen im Langzeitbetrieb empfiehlt sich bei sehr hohem Grassilageanteil in der Futtermischung, einen Teil Grassilage durch N-ärmeres Substrat (z.B. Maissilage und/oder Rindergülle) zu substituieren. Gärgemische über etwa 12 % TS sollten mit Wasser oder Prozessflüssigkeit verdünnt werden. Grassilage kann dann auch im Langzeitbetrieb einen guten Teil der Maissilage im Biogasprozess ersetzen.

Die molekularbiologischen Untersuchungen ergaben, dass methanogene Archaeen, die Produzenten des energiereichen Methans, empfindlich auf sich ändernde Prozessbedingungen reagieren. Deshalb eignen sie sich als Bioindikatoren für verschiedene Prozesszustände. Im Projekt wurden bestimmte methanogene Bioindikatoren, v.a. noch unbekannte Genospecies, für eine Prozessstörung identifiziert und charakterisiert. Weiterhin wurde der Metabolische Quotient (MQ), ein molekularbiologischer Parameter, der zur Früherkennung von Prozessstörungen bei der Vergärung von Maissilage entwickelt wurde, auch für die meso- und thermophilen Prozesse mit Grassilage positiv evaluiert. Der MQ scheint demnach unabhängig von der Substratzusammensetzung und der Prozesstemperatur zu sein und wird durch diese Parameter kaum beeinflusst. Die Analyse des MQ und der Bioindikatoren im Prozessverlauf kann zuverlässigere Prognosen zur Prozessentwicklung ermöglichen und der Praxis helfen, Prozessstörungen und damit einhergehende ökonomische Verluste zu vermeiden.