Kernkompetenzen

Stoffliche Prozesse der Biogaserzeugung (Substrataufbereitung, Gärrestverwertung)

Das IASP ist Mitglied im Biogas-Fachverband und Koordinator verschiedener Netzwerke im Bereich der Biogasforschung: BioProScale (vom BMWi im Rahmen des ZIM gefördertes Projekt) sowie FABES-Modul (Biokatalytischer Aufschluss von NaWaRo, Förderung durch das BMBF innerhalb des Programms Bioenergie 2021).

BiogastechnikumDienstleistungen und Produkte

  • Grundsätzliche Aussagen zur Vergärbarkeit beliebiger Substrate
  • Bestimmung der Biogasausbeute / des Faulverhaltens beliebiger Substrate
  • Untersuchung der Mono-Vergärung von Substraten
    • wahlweise einstufig oder zweistufig (mit vorgeschalteter Hydrolyse), kontinuierlich / semikontinuierlich, Erfassung der wichtigsten Parameter zur Prozesscharakterisierung (pH-t-Verlauf, T-t-Verlauf, Biogasproduktion, CCH4-t-Verlauf, Schlammbelastung, Biogasausbeute, Abbau organischer Substanz)
    • Aussagen: geeignete Reaktionsbedingungen bezüglich Temperatur und Beschickung, Biogasausbeute in Abhängigkeit von den Randbedingungen, Eigenschaften des Gärrückstandes (Faulschlammes), Energieausbeute, energetischer Wirkungsgrad, Abschätzung der Wirtschaftlichkeit
  • Untersuchung der Ko-Vergärung verschiedener Substrate
    • wahlweise einstufig oder zweistufig (mit vorgeschalteter Hydrolyse), kontinuierlich / semikontinuierlich, Erfassung der wichtigsten Parameter zur Prozesscharakterisierung (wie oben)
    • Aussagen: geeignete Reaktionsbedingungen bezüglich Temperatur, Beschickung und Mischungsverhältnis Grundsubstrat / Ko-Substrat, Biogasausbeute in Abhängigkeit von den Randbedingungen, Eigenschaften des Gärrückstandes (Faulschlammes), Energieausbeute, energetischer Wirkungsgrad, Abschätzung der Wirtschaftlichkeit
  • Enzymaktivitätsbestimmungen
  • Universal-Zerkleinerer für pflanzliche und tierische Substrate (in Kooperation mit KFL Löwenberg GmbH)
    z. B. für: Knochen, Schwarten, Mist, Stroh, Gras, Silage und Marktabfälle
    Durchsatzleistungen: Knochen ~ 1,5 t/h, Schwarte ~ 2 t/h, Gras ~ 0,6 t/h

Ressourcen - Technik (Auswahl)

  • 4 Reaktoren á 20 Liter mit Rührwerk, thermostatierbar, gasdicht, Prozessdatenerfassung über Online-Messung der Parameter: pH-Wert, Temperatur [°C] und Biogasvolumenstrom [ml/min] in allen Reaktoren
  • Biogasmessgerät zur Offline-Bestimmung der Biogaszusammensetzung (CH4, CO2, O2, H2S)
  • Gärtestsatz nach DIN-Norm 38414 S8 - Bestimmung des Faulverhaltens (Versuchsaufbau: Wasserbad, Gärflaschen sowie Eudiometer)
  • OxiTop®-Control-Flaschen zur Respirations- und Zehrungsmessung (Respiration, Biogasbestimmung, Biologische Abbaubarkeit)

Ressourcen - Methodik (Auswahl)

Chemisch-Physikalische Parameter:

  • Abfiltrierbare Stoffe
  • Absetzbare Stoffe
  • Trockensubstanz
  • Organische Trockensubstanz
  • Biochemischer Sauerstoffbedarf
  • Chemischer Sauerstoffbedarf
  • Ammonium-Stickstoff
  • Nitrat-Stickstoff
  • Nitrit-Stickstoff
  • Gesamt-Phosphor
  • Ortho-Phosphat-Phosphor
  • Gesamt-Stickstoff
  • Kjeldahl-Stickstof
  • Leitfähigkeit
  • PH-Wert
  • Redoxpotential

Besondere Parameter:

  • Spezifische Faulgasproduktion
  • Org. Säure/Kalkreserve im Faulschlamm (FOS/TAC)
  • Gesamtkeimzahl (aerob, mesophil)
  • Proteine (Methode nach Lowry, modif.)
  • Kohlenhydrate (Methode nach Luff-Schorl)
  • Stärkebestimmung
  • Enzymbestimmung

Veröffentlichungen

  • Habermann, B.; Häbler, J.; Zosel, J.; Oelßner, W.:
    Development of a sensor for the measurement of dissolved hydrogen in biogas plants.- Vortrag und Tagungsband: CIER 2009 - Internationale Konferenz für Regenerative Energien. In: Kuba, Havanna, 6/2009
  • Habermann, B.; Köhler, S.; Sensel, K.:
    Wie viel Biogas steckt in Pflanzen? - Das Biogas Crops Network (BCN) 05/2009
  • Habermann, B.; Köhler, S.; Sensel, K.:
    Mehr Biogas aus Energiepflanzen. - Biogas Journal, 03/09
  • Schimpf U.:
    Mehr Methan durch Enzyme. Teil I: Steigerung der Methanausbeute durch den Abbau von Lignocellulose während der Rohstoffsilierung. η[energie] Energieeffizienz und kohlenstoffarme Energietechnik, Nr. 4, 2008
  • Mathieu Brulé, Andreas Lemmer, Hans Oechsner und Thomas Jungbluth, Hohenheim, sowie Ulrike Schimpf, Berlin:
    Einfluss der Zugabe von faserspaltenden Enzymen auf die Methanausbeute von Roggensilage. Landtechnik, Fachzeitschrift für Agrartechnik und ländliches Bauen, Vol. 63(3), 178-179, ISSN 0023-8082, 2008
  • Habermann, B.; Köhler, St.; Sensel, K.:
    Grundlagenforschung zur Monovergärung von Biogaspflanzen.- In: Tagungsband der 16. Jahrestagung des Fachverbandes Biogas e. V., 31.01. - 02.02.2007
  • Sensel, K.:
    Wirkung von NawaRo-Gärprodukten auf Böden und Pflanzen.- In: Humuswirtschaft & Kompost aktuell, 03/2007
  • Ellmer, F.; Sensel, K.; Wragge, V.:
    Gärrückstände aus Biogasanlagen in der pflanzenbaulichen Verwertung.- Vortrag.-Berlin, Grüne Woche, 26. Januar 2007
  • Schimpf, U.:
    Einsatz von Enzymen bei der Silierung - Auswirkungen auf den Biogasertrag.-Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau.- Vortrag.-Berlin, 27. März 2007
  • Valbuena, R.:
    Untersuchungen zur Vorbehandlung, Lagerung und Konservierung vor der Methanvergärung.- 4. Netzwerktreffen des BCN - Biogas Crops Network.- Vortrag.-Berlin, 29.-30. März 2007
  • Fuhrmann, F.:
    Ökonomische Sensitivitätsanalyse des Biogasprozesses.- 4. Netzwerktreffen des BCN - Biogas Crops Network.- Vortrag.-Berlin, 29. - 30. März 2007
  • Schimpf, U.:
    Enzymatical degradation of lignocellulose during ensiling of rye and maize to increase the methane yield in biogas production processes.- V. International Conference for Renewable Energy, Energy Saving and Energy Education CIER 2007.- Vortrag.-Cuba, Havanna, 22.-25. Mai 2007
  • Sensel, K.:
    Continuous Anaerobic Co-digestion of Fish Waste and Cattle Manure.- V. International Conference for Renewable Energy, Energy Saving and Energy Education CIER 2007.- Vortrag.- Cuba, Havanna, 22. - 25. Mai 2007
  • Habermann, B.; Köhler, S.; Sensel, K.:
    Monofermentation pflanzlicher Biomasse.- In: Tagungsband anlässlich der Fachtagung Biogas des Fachverbandes Biogas 2007, Leipzig, 31.01. - 02.02.2007.
  • Sensel, K.; Wragge, V.; Aigeltinger, R.; Ellmer, F.:
    Mehr als Resteverwertung. Wie wertvoll sind Gärrückstände aus Biogasanlagen?.- In: Neue Landwirtschaft 5/2007, 42-45
  • Zosel, J.; Oelßner, O.; Petersson, E.; Sensel, K.; Zimmermann, P.:
    Entwicklung eines Wasserstoff-Sensors für die Flüssigphase von Biogasanlagen. Fachgespräch der FNR zum Thema: "Messen-Steuern-Regeln bei der Biogaserzeugung", Hannover, 15. November 2007
  • Schimpf, U.; Valbuena, R.:
    Enzymatical Degradation of Lignocellulose During Ensiling of Rye and Maize to Increase the Methane Yield in Biogas Production Process. V International Conference for Renewable Energy, Energy Saving and Energy Education CIER 2007, CUBA, Havanna; 22. - 25. Mai 2007
  • Sensel, K.:
    Eigenschaften von Gärrückständen aus einer Biogasanlage zur Behandlung von Kartoffelprodukten. Anwenderseminar in der Friweika e. G..- Vortrag.-Weidensdorf, 29. Juni 2006
  • Sensel, K.:
    Stand und Perspektiven der Biogaserzeugung in Deutschland.- Wissenschaftliche Tagung "Multifunktionale Landwirtschaft im 21. Jahrhundert".-Symposium Landbau - Nahrungs- vs. Energieproduktion.- Vortrag.- Berlin, 04. Juli 2006
  • Sensel, K.; Valbuena, R.:
    Biogasgewinnung aus pflanzlicher Biomasse in Deutschland.- III. Internationale Konferenz des CELALE "Logistik und Ökologie im Rahmen der Globalisierung".- Vortrag.-Cartagena (Kolumbien), 05. - 07. Oktober 2006
  • Erdmann, D.; Sensel, K.:
    Biogasgewinnung aus der Kofermentation von Fischabfällen mit Rindergülle.- III. Internationale Konferenz des CELALE "Logistik und Ökologie im Rahmen der Globalisierung".- Vortrag.- Cartagena (Kolumbien), 05. - 07. Oktober 2006