Enzyme zur Vergärung in Biogasanlagen
19.10.2010
Mit Enzymen zu höheren Biogasausbeuten?
Dipl.-Ing. agr. Helene Foltan
Wissens- und Technologietransfer
Leibniz-Institut für
Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V.
15.10.2010 13:41
Ein Anfang Oktober gestartetes Verbundvorhaben wird in den nächsten drei Jahren die Wirkmechanismen von Enzymen bei der Vergärung feststoffreicher Substrate in Biogasanlagen untersuchen. Anlässlich des Kick-off Meetings am Leibniz-Institut für Agrartechnik in Potsdam konkretisierten die Experten den Forschungsbedarf. Die Erwartungen sind hoch: Viele Betreiber von Biogasanlagen setzen bereits heute Enzyme zur effizienteren Energieerzeugung ein. Die vielversprechenden Laborergebnisse lassen sich jedoch nicht ohne Weiteres auf die Praxis übertragen.
Insbesondere bei der Vergärung strukturreicher Substrate,
wie Festmist, Sudangras oder Getreideganzpflanzensilage soll der Einsatz von
Enzymen den Aufschluss von Hemicellulosen und Cellulosen beschleunigen und auch
die Fließfähigkeit im Reaktor erhöhen. In Laboruntersuchungen zeigte der
Einsatz von Enzymen eine Steigerung der Biogasausbeute bis zu 40 %. Um diese
positiven Effekte auch in der Praxis erzielen zu können, müssen
Reaktionsmechanismen von Enzympräparat und Substrat im Reaktor jedoch noch
besser verstanden werden.
‚Viele Prozesse im Biogasreaktor finden immer noch quasi in einer Black Box
statt. Im Moment können wir nicht sagen, ob die effizienzsteigernde Wirkung
ausschließlich auf die direkte Wirkung von Enzymen zurückzuführen ist oder ob
es sich um multikausale Effekte handelt. Wir müssen diese Prozesse verstehen
lernen, um Enzyme gezielt zur Effizienzsteigerung im Prozess einsetzen zu
können', so Monika Heiermann, Koordinatorin des Verbundvorhabens am ATB.
Aufbauend auf bisherigen Ergebnissen erfolgen die Untersuchungen sowohl im
Labor als auch im Technikums- und Praxismaßstab.
Neben der Analyse der Enzymwirkmechanismen geht es den Forschern darum, den
optimalen Zeitpunkt und Ort der Enzymanwendung im Prozess zu definieren und
Kenntnisse über die Wirkung von Enzymen auf die Viskosität von Substraten zu
gewinnen. Wenn durch den Enzymeinsatz in Praxisanlagen die Schwimmdeckenbildung
verringert werden kann, sinkt der Aufwand für die Rührtechnik und damit der
Energiebedarf der Anlage.
‚Enzyme sollen nicht nur zur Reduzierung von Betriebskosten beitragen, sondern
auch zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Sicherung der Prozessstabilität,'
fasst Monika Heiermann die hohen Erwartungen an die Anwendung von Enzympräparaten
zusammen. ‚Anhand der ermittelten Daten werden wir Stoff- und Energiebilanzen
erstellen, die erstmals eine umfassende wirtschaftliche und
verfahrenstechnische Bewertung des Enzymeinsatzes ermöglichen sollen.'
Die im Projekt gewonnenen Informationen sollen in Form von Empfehlungen an die
Praxis weitergegeben werden.
Das auf drei Jahre angelegte Vorhaben wird durch das Bundesministerium für
Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz mit rund 1,7 Millionen Euro
über dessen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR),
gefördert. Die Zusammenarbeit der sechs Partner aus Wissenschaft und Industrie
im Projekt wird koordiniert vom Leibniz-Institut für Agrartechnik
Potsdam-Bornim (ATB).
Das Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB) entwickelt
nachhaltige Technologien für eine ressourceneffiziente und CO2-neutrale Nutzung
biologischer Systeme zur Erzeugung von Lebensmitteln, Rohstoffen und Energie.
Zum Aufgabenbereich gehören die Entwicklung technischer Verfahren für
Pflanzenbau, Tierhaltung und Gartenbau, die Qualitätssicherung
landwirtschaftlicher Produkte in der Nachernte sowie die stoffliche und
energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe. Eine der
zentralen Aufgaben ist die Analyse der wirtschaftlichen und sozialen
Auswirkungen des Technikeinsatzes entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Kontakt: Dr. Monika Heiermann - Projektkoordination
Tel.: 0331 5699-217, E-Mail: mheiermann@atb-potsdam.de
URL dieser Pressemitteilung: http://idw-online.de/de/news391965
