Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Intensivierung der Vergärung auf Biogasanlagen mittels Desintegration
Mit der Energiewende in Deutschland werden zum Zweck des Klimaschutzes erneuerbare Energien gefördert, wobei die Biogasproduktion aus Biomasse ein wichtiges Element mit Speicherfunktion darstellt. Während die Anzahl der Biogasanlagen seit Anfang der 2000er Jahre aufgrund förderlicher gesetzlicher Rahmenbedingungen stark anstieg, stagniert der Neubau von Biogasanlagen mittlerweile, da u. a. mit der Novellierung des deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2021 die Einspeisevergütungen für Biogasanlagen verringert wurden. Steigende Energiepreise und geringe Vergütungssätze erfordern daher eine effizientere Gestaltung der Biogasproduktion in Biogasanlagen. Dabei werden immer häufiger Desintegrationsverfahren angewandt, um das energetisch nutzbare Potenzial von Biomasse zu erhöhen. Bisher gibt es jedoch kaum wissenschaftlich verifizierte Untersuchungen über die Leistungsfähigkeit von Desintegrationsverfahren im Biogasbereich. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die systematische Untersuchung und Validierung ausgewählter mechanischer, chemischer und thermischer Desintegrationsverfahren als Vor- und Zwischenbehandlung. Dafür wurden Untersuchungen zum Substrataufschluss und zur Vergärung im Technikumsmaßstab durchgeführt mit dem Ziel, die Effekte des jeweiligen Desintegrationsverfahrens, u. a. hinsichtlich der Aufschlussgrade und Nährstofffreisetzung zu charakterisieren. Anschließend wurde im Vergleich zum Referenz-Zustand dargestellt, inwiefern sich die jeweilige spezifische Gasausbeute und der Abbaugrad nach der Desintegration ändern. Darüber hinaus wurden die Viskosität, das Entwässerungsverhalten sowie der refraktäre CSB-Anteil von Gärresten untersucht und der Umfang der Desintegrationseffekte ermittelt. Angesichts der höheren Biogasausbeute wurde eine Thermodruckhydrolyse favorisiert und deren großtechnische Implementierung betrachtet. In diesem Zusammenhang wurden die Investitionskosten sowie der Strompreis hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit als wichtige Faktoren identifiziert.
Intensivierung der Vergärung auf Biogasanlagen mittels Desintegration
Mit der Energiewende in Deutschland werden zum Zweck des Klimaschutzes erneuerbare Energien gefördert, wobei die Biogasproduktion aus Biomasse ein wichtiges Element mit Speicherfunktion darstellt. Während die Anzahl der Biogasanlagen seit Anfang der 2000er Jahre aufgrund förderlicher gesetzlicher Rahmenbedingungen stark anstieg, stagniert der Neubau von Biogasanlagen mittlerweile, da u. a. mit der Novellierung des deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2021 die Einspeisevergütungen für Biogasanlagen verringert wurden. Steigende Energiepreise und geringe Vergütungssätze erfordern daher eine effizientere Gestaltung der Biogasproduktion in Biogasanlagen. Dabei werden immer häufiger Desintegrationsverfahren angewandt, um das energetisch nutzbare Potenzial von Biomasse zu erhöhen. Bisher gibt es jedoch kaum wissenschaftlich verifizierte Untersuchungen über die Leistungsfähigkeit von Desintegrationsverfahren im Biogasbereich. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die systematische Untersuchung und Validierung ausgewählter mechanischer, chemischer und thermischer Desintegrationsverfahren als Vor- und Zwischenbehandlung. Dafür wurden Untersuchungen zum Substrataufschluss und zur Vergärung im Technikumsmaßstab durchgeführt mit dem Ziel, die Effekte des jeweiligen Desintegrationsverfahrens, u. a. hinsichtlich der Aufschlussgrade und Nährstofffreisetzung zu charakterisieren. Anschließend wurde im Vergleich zum Referenz-Zustand dargestellt, inwiefern sich die jeweilige spezifische Gasausbeute und der Abbaugrad nach der Desintegration ändern. Darüber hinaus wurden die Viskosität, das Entwässerungsverhalten sowie der refraktäre CSB-Anteil von Gärresten untersucht und der Umfang der Desintegrationseffekte ermittelt. Angesichts der höheren Biogasausbeute wurde eine Thermodruckhydrolyse favorisiert und deren großtechnische Implementierung betrachtet. In diesem Zusammenhang wurden die Investitionskosten sowie der Strompreis hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit als wichtige Faktoren identifiziert.
Intensivierung der Vergärung auf Biogasanlagen mittels Desintegration
Enhancing of the fermentation process in biogas plants by disintegration
Morcali, Betül (Autor:in) / Universitätsbibliothek Braunschweig (Gastgebende Institution) / Dockhorn, Thomas (Akademische:r Betreuer:in) / Beier, Silvio (Akademische:r Betreuer:in)
2024
Veröffentlichung des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft der Technischen Universität Braunschweig, vol. 93
Sonstige
Elektronische Ressource
Deutsch
Eintragssystem für Biogasanlagen macht Vergärung von langfaserigen Substraten möglich
Online Contents | 2013
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Biofilmsysteme und Desintegration
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