Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download
ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
119 Dr. Yasemin Sterr Telefon +49 711 970-4116 yasemin.sterr@igb.fraunhofer.de Prof. Dr. Dieter Bryniok Telefon +49 711 970-4211 dieter.bryniok@igb.fraunhofer.de Kontakt Literatur [1] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., FNR (2009) Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung [2] De Lemos Chernicharo, C. A. (2007) Anaerobic Reactors, IWA Publisher Förderung Wir danken dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die Förderung des Projekts »Energetisch-stoffliche Vollverwertung von Kulturpflanzen; Ligninabtrennung, Fer- mentation und partielle Oxidation; Teilvorhaben: Untersuchun- gen zur Biogasproduktion aus NaWaRos«, Förderkennzeichen 03SF0362A. Projektpartner Fraunhofer ICT, Pfinztal | Leibniz-Institut für Katalyse e. V. an der Universität Rostock (LIKAT), Rostock | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, Düsseldorf | Hölle & Hüttner AG, Tü- bingen | Johann Dudek Maschinenbau, Berlin | SLP GmbH, Wurmannsquick | BL1 GmbH Lichtenau, Lichtenau (Abb. 2) für die Biogasproduktion im 1-Liter-Labormaßstab eingesetzt (Abb. 1). In den 3 bzw. 4 Beschickungszyklen wur- den alle Substrate bei stabilen pH-Werten und Fettsäurekon- zentrationen innerhalb von 7 Tagen zu Biogas umgesetzt. Zusätzlich wurde der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) redu- ziert. Für die Vergärung wichtige Nährstoffe wie NH4 + -N und PO4 3- -P waren über die gesamte Fermentationsdauer in ausrei- chender Konzentration im Reaktor vorhanden. Mit ligninextrahierter Sorghumsilage wurde im Vergleich zu ligninextrahierter Mais- und Grünroggensilage eine höhe- re Biogasausbeute von etwa 800–850 Normmilliliter/g or- ganischer Trockenrückstand (Nml/g oTR) erreicht (Abb. 3). Grundsätzlich zeigten die Substrate ohne Lignin aufgrund der aufgeweiteten Lignocellulose-Struktur mehr Biogasausbeute (Abb. 4: 800–850 vs. 430–680 Nml/g oTR). Die mechanisch zerkleinerten Substrate wiesen im Allgemeinen eine höhere Biogasproduktion im Vergleich zu unzerkleinerten Substraten auf. Nur bei Sorghumsilage war dies nicht zu beobachten. Hier vermuten wir, dass Komponenten freigesetzt wurden, die den Biogasprozess beinträchtigen. Ausblick Eine vor die Biogasproduktion geschaltete Ligninextraktion stellt eine vielversprechende Steigerung der Biogasausbeu- te bei gleichzeitiger Wertschöpfung des Rohstoffs Lignin als Ausgangsmaterial für die chemische Industrie dar. So ist Lig- nin beispielsweise ein adäquater Ersatzstoff für Phenol bei der Produktion von Harzen. Im Anschluss an das Projekt sollen die technischen Ergebnisse in den industriellen Maßstab überführt werden, um mittelfristig eine Serienproduktion von Anlagen zur Ligninpräparation, Biogasproduktion und Verwertung zu ermöglichen. 1 Doppelwandige 1-Liter-Laborbiogasreaktoren. 2 Eingesetzte Substrate. 3 Spezifische Biogasproduktion ligninextrahierter Substrate. 4 Spezifische Biogasproduktion von Sorghumsilage. 3 4 SpezifischeBiogasproduktion [Nml/goTR] Zeit [d] 400 200 300 500 0 50 10 15 2520 800 900 600 700 1000 100 ligninextrahierte Maissilage ligninextrahierte Grünroggensilage ligninextrahierte Sorghumsilage SpezifischeBiogasproduktion [Nml/goTR] Zeit [d] 400 200 300 500 0 5 10 15 2520 800 900 600 700 1000 100 unzerkleinerte Sorghumsilage zerkleinerte Sorghumsilage ligninextrahierte Sorghumsilage 0