Daumen 3.0 - Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung und Praxisbewertung

Weltweit fallen rohfaserreiche landwirtschaftliche Rückstände im Überfluss an, von denen ein Großteil - insbesondere in den Schwellenländern- direkt auf dem Feld verbrannt werden und eine erhebliche Luftverschmutzung verursacht. Auch in Europa ist ein solches Biomassepotential vorhanden, woraus durch geeignete technische Lösungen Biogas als regenerative Energie erzeugt werden könnte. Das innovative „DAUMEN“-Verfahren (Design for Separation and Augmented Methanisation) bietet durch die bionische Implementierung des Vormagensystems der Wiederkäuer und die Nutzung der effizienten Pansenmikrobiologie eine solche effektive und wirtschaftliche technische Lösung. Mit dem Verbundprojekt DAUMEN 3.0 erfolgt durch das Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH, Projektkoordination) der Leibniz Universität Hannover und dem Institut für Physiologie und Zellbiologie (IPZ) der Stiftung Tierärztliche Hochschule die Praxisumsetzung und Integration des Verfahrens in die Biogasanlage (BGA) der Agrar-G. „Bergland“ in Clausnitz. Mit dem eingesetzten Hochlast-Reaktor für Hydrolyse und Versäuerung (HRHV) wird die hohe Raum-Zeit-Ausbeute des Pansens nachgebildet. Durch eine etablierte Pansenflora ist der Reaktor geeignet, schwer abbaubare Reststoffe effizient aufzuschließen und kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Diese werden der BGA als ergiebiges Substrat zugeleitet.

Im Teilvorhaben 1 wird die Separationsstufe zur Entkopplung des Rückhalts der Feststoffe und Flüssigphase – entsprechend dem Netzmagen beim Wiederkäuer- zunächst im Technikum optimiert. Der HRHV und die Separationsstufe werden u.a. mit separiertem Gärrest, Leinstroh und Festmist im Praxistest eingesetzt. Dabei werden substratspezifische Betriebsparameter und Prozessgrößen aufgenommen und ausgewertet. Das Gesamtsystem aus HRHV und Biogasanlage wird durch ein math. Modell auf Basis des ADM1xp_HRHV abgebildet, um sowohl das „Repowering“ bestehender Anlagen als auch die Leistung von Neuanlagen zu kalkulieren und eine Übertragbarkeit auf weitere Substrate zu ermöglichen. Eine Bilanzierung der Stoff- und Energieströme sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Ermittlung der Invest- und Betriebskosten für die Marktimplementierung runden das Vorhaben ab. Durch die Beteiligung der Agrargenossenschaft „Bergland“ Clausnitz e.G., Clausnitz, und des KMU BIORESTEC GmbH, Laatzen, wird eine zügige Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis sichergestellt.

Im Teilvorhaben 2 werden durch das IPZ die Versuche molekularbiologisch und seuchenhygienisch begleitet um die Leistungsfähigkeit der Pansenflora zu bewerten und die seuchenhygienische Unbedenklichkeit zu dokumentieren.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter folgendem Link:

https://www.daumen-process.de/