Weltec Biopower entwickelt Analyseverfahren für Biogas-Substrate

Weltec Biogas ist den Hemmstoffen in Biogas-Substraten auf der Spur. Im eigenen Labor in Vechta werden regelmäßig Proben aus über 300 Fermentern untersucht. (Foto: Hölzen)
Weltec Biogas ist den Hemmstoffen in Biogas-Substraten auf der Spur. Im eigenen Labor in Vechta werden regelmäßig Proben aus über 300 Fermentern untersucht. (Foto: Hölzen)
13.03.2017

Die biologische Abteilung des Biogasspezialisten Weltec Biopower aus Vechta arbeitet an der Entwicklung eines Schnelltests zur Identifikation von Hemmstoffen in Biogas-Substraten.

In den Substraten für Biogasanlagen können Stoffe vorkommen, die eine effiziente Biogasproduktion verhindern. Bei Silagen reichen dazu schon geringe Mengen an Schimmelpilzen. In Gülle oder Mist sind häufig Ammonium, Kupfer, Zink, Medikamente oder Desinfektionsmittel als Hemmstoff zu identifizieren. Bereits Spuren dieser Substanzen sind schädlich für die Bakterien im Fermenter und damit kontraproduktiv für den Vergärungsprozess. Gemeinsam mit der HAWK, der Göttinger Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, entwickelt Weltec Biogas ein Schnellverfahren, um die Hemmstoffe vor dem Eintrag der Substrate in den Fermenter schnell, sicher und preisgünstig zu identifizieren.

Dafür werden zunächst im Weltec-Labor in Vechta und parallel in Göttingen bei der HAWK verschiedene Substrate mit Hilfe des Ankom Systems untersucht und so ein genaues Abbild der Gasproduktion erstellt. Zudem wird unter der bewussten Zugabe von Hemmstoffen die Veränderung des Säurespektrums beobachtet. Daraus werden Soll-Kurven gebildet, die in Zukunft mit den Gasproduktionskurven von Substraten abgeglichen werden. Der Vergleich soll Auskunft darüber geben, ob in dem Substrat hemmende Stoffe enthalten sind. Bislang wird für den Hemmstoff-Nachweis auf den aeroben Vier-Platten-Hemmstofftest zurückgegriffen. Dieser Test ist eigentlich für die Milchwirtschaft gedacht und entspricht nicht den Bedingungen im Fermenter. Die Aussagekraft der Ergebnisse wird dadurch beeinträchtigt. Durch das neue anaerobe Verfahren sollen die Ergebnisse zukünftig nach drei Tagen vorliegen. So können die Betreiber von Biogasanlagen die Qualität ihrer Substrate exakt und schnell bestimmen lassen.

„Der Bedarf und die Nachfrage dafür sind vorhanden. Denn aktuell existiert noch keine rasche und zugleich sichere Identifizierung der möglicher Prozessstörungen; obwohl sie für die Vermeidung ungeplanter Stillstände von Biogasanlagen eigentlich zwingend erforderlich wäre“, erklärt Diplom-Biologin Sabine Lampe, verantwortlich für das Forschungsprojekt bei Weltec Biopower. Dieser Umstand gab für Weltec und die HAWK den Ausschlag, das Projekt zu initiieren, an dem auch das Fraunhofer Umsicht Institut aus Oberhausen und der Berliner Analytik-Spezialist aokin beteiligt sind. Gefördert wird das Forschungsprojekt über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) und durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

„Auf der Basis des innovativen Verfahrens werden sich Biogasanlagenbetreiber zukünftig schneller entscheiden können, ob sie angebotene Silage oder Gülle kaufen sollten oder ob sie eine bestimmte Charge ihrer eigenen Gülle verwenden können“, unterstreicht Lampe. Nach ihrer Einschätzung ist es außerdem denkbar, dass Substrat-Anbieter den Schnell-Nachweis nutzen werden, um die Qualität ihres Angebots nachzuweisen.

Silke Funke / Weltec Biopower