Das Projekt "Schräger Wellenauflauf an Seedeichen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen durchgeführt. Aufgabenstellung: Für die Festlegung der Kronenhöhe von Seedeichen gegen Wellenüberlauf ist neben dem maßgebenden Bemessungswasserstand die Wellenauflaufhöhe zu berücksichtigen. Diese ist im wesentlichen vom angreifenden Seegang und der Geometrie des Deiches abhängig. Dabei haben beim Seegang neben den signifikanten Parametern Wellenhöhe und Wellenperiode die Wellenangriffsrichtung, die Form der Wellenspektren bzw. die statistische Verteilung der Parameter einzelner Wellen und die Vorwellen einen Einfluss auf die Wellenauflaufhöhen, als deren signifikanter Wert üblicherweise der nur von 2 Prozent aller Wellen überschrittene charakteristische Wert z 98 gewählt wird. Auf der Grundlage des derzeitigen Wissensstandes bestehen noch Unsicherheiten über den Einfluss der Wellenangriffsrichtung auf die Wellenauflaufhöhe an typischen flachgeneigten Deichprofilen bei verschiedenen Seegangsformen (kurzkämmig, langkämmig, regelmäßig) und Wellenspektren (theoretische Spektren, Naturspektren). Diese Unsicherheiten liegen z.T. an den Streuungen der Messungen in den hydraulischen Modellen (Wellenbecken) und in der Natur. Im Rahmen des BMBF-Forschungsvorhabens Schräger Wellenauflauf an Seedeichen soll ein Schwerpunkt der Untersuchungen auf der ausreichend exakten Ermittlung der Eingangsparameter (Wellenspektrum, Statistik hoher Wellen) und der Wellenauflaufhöhe unter Reduktion bzw. Berücksichtigung von Modelleffekten (parasitäre Wellen, Art der Wellengenerierung, Art der Wellenauflaufmessung) liegen. Durchführung: Der Forschungsantrag geht auf eine Initiative des KFKI zurück.. Da aus den bisher vorliegenden Veröffentlichungen im Schrifttum insbesondere nicht zuverlässig hervorgeht, inwieweit die Veränderung der Wellenauflaufhöhen mit der Wellenanlaufrichtung von der Seegangsform (kurzkämmig, langkämmig) abhängig ist, soll dies zunächst durch vergleichende Untersuchungen grundsätzlich geklärt werden. Dazu wurden in der ersten Projektphase (Januar bis Dezember 2000) im wesentlichen Grundsatzuntersuchungen zum Einfluss der Richtungseigenschaften des Seegangs im Wellenbecken des NRC, Kanada, in dem die Erzeugung auch von kurzkämmigem Seegang möglich ist, durchgeführt. In der zweiten Projektphase (Januar 2001 bis Juni 2002) sollen im Wellenbecken in Hannover umfangreicheren Versuche (bezüglich der Deichformen und Seegangsspektren) mit langkämmigem Seegang durchgeführt werden. Ergebnisse: Hauptziel der Untersuchungen der ersten Projektphase war es, die Auswirkungen der Wellenangriffsrichtung auf den Wellenauflauf systematisch zu untersuchen und durch Wellenüberlaufmessungen zu ergänzen. Auf der Grundlage der Modellversuche und der Versuchsauswertung sollen die bestehenden Bemessungsansätze für die Berücksichtigung der Wellenangriffsrichtung in der Wellenauflaufermittlung verifiziert und erweitert werden. Neben der Auswirkung der Wellenanlaufrichtung auf die Wellenauflaufhöhe soll auch die flächenmäßige Ausdehnung des Wellenauflaufs berücksichtigt werden.
Das Projekt "Juristische und fachliche Beratung in Zusammenhang mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), der Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich und der Biogaseinspeisung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecologic, Institut für Internationale und Europäische Umweltpolitik durchgeführt. Im Wesentlichen zielt das Projekt darauf ab, das BMU bei der Weiterentwicklung des EEG zu beraten und Instrumente zur Förderung des Einsatzes von Erneuerbaren Energien im Wärmebereich und zur Biogaseinspeisung zu entwickeln. Dabei soll in den anstehenden Prozessen eine politische Beratung erfolgen und die Arbeit durch juristische Gutachten und Stellungnahmen unterstützt werden. In den drei genannten Bereichen erfolgt zunächst eine Analyse und Einschätzung der Problemlage sowie die Erarbeitung von Lösungsvorschlägen in juristischen Gutachten. Des Weiteren erfolgt eine Beratung im politischen Prozess sowie bei neu auftauchenden juristischen Problemen. Die Beratung des BMU wird die Erarbeitung der o.a. Gesetzesentwürfe und deren Durchsetzung beschleunigen. Daneben ist zu erwarten, dass die gutachterliche Tätigkeit die Qualität der zu erarbeitenden Gesetzesentwürfe juristisch fundieren bzw. deren umfängliche Validität erhöhen wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Übergeordnete Systemanalyse, Klimaschutzpotentiale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. (1) Beitrag des Wuppertal Instituts (WI): Mitarbeit AP 1, 6 und 7; Leitung/Durchführung von AP 8 und 9 mit Ziel: Bewertung der (künftigen) Einsatzoptionen von Biogas im Gesamtenergiesystem (Klimaschutz, wirtschaftlicher Nutzen); ökologische und wirtschaftliche Optimierung der Biogasnutzung in den Modellregionen durch Energiesystemanalysen; Analyse der ökologischen Wirkungen der Biogaserzeugung bzgl. Nutzungskonkurrenzen und nicht-klimabezogene Umweltkategorien; Abschätzung der Gesamteffekte durch Übertragung der Modellergebnisse auf Deutschland; Gesamtbewertung der Biogasoption inkl. Aussagen zum strategischem Handlungs-/Politikbedarf. (2) Die Arbeitsplanung ist im Hauptantrag detailliert. AP8 basiert auf einer dynamischen Analyse der Einsatzgebiete für Biogas (8.1); Systemanalyse zur ökologischen und energiewirtschaftlichen Optimierung (8.2/8.3); Vergleich Biomasserouten mit Quantifizierung Klimaschutzbeitrag (8.4). AP 9 liefert Übertragung, Erfahrungen und Abschätzung der bundesweiten Effekte (9.1); Bewertung der ökologischen (9.2) und sozio-ökonischer Effekte (9 .3); technisch- und industriepolitische Wirkungen (9.4); Gesamtbewertung (9.5). (3) Weiterentwicklung; Modellinstrumentarium für Energiesystemanalysen des WI für wissenschaftliche Politikberatung.
Das Projekt "Anwendung einer Fuzzy-Logikregelung für eine Hochdurchsatzbiogasanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Forschungsschwerpunkt Lifetec Process Engineering durchgeführt. Die an der HAW Hamburg geschaffenen Grundlagen für eine vollautomatische Fuzzy-Logikregelung zur Vergärung von Speiseresten und Rübensilage im Labormaßstab und die Biogasanlage der Fachhochschule Nordhausen (Fermentervolumen 1m3 netto) im neu erbauten Biotechnikum sind Grundlage für die Durchführung des geplanten Vorhabens. Mit Hilfe der Regelung soll die Technikumsanlage zu einer Hochdurchsatzbiogasanlage ausgebaut werden, um damit eine Demonstrationsanlage für FuE-Zwecke zu schaffen. In Hamburg wird dazu eine Referenzanlage im Labormaßstab betrieben, um die Projektierung in Nordhausen zu begleiten. In der ersten Hälfte des Projektes erfolgen Untersuchungen zur Ermittlung der Abbauraten bei steigender Fermenterbelastung. Der Einfluss stoßweiser Dosierungen wird ab dem zweiten Drittel des Vorhabens erfolgen. Während der gesamten Laufzeit werden umfangreiche analytische Untersuchungen durchgeführt, so erfolgen die Bestimmung der Fermentationsmetabolite und bakterielle Begleituntersuchungen. Es wird versucht, einen Lizenznehmer für das Verfahren zu bekommen. Parallel werden Landwirte als Betreiber von Biogasanlagen angesprochen, die Fuzzy-Logikregelung bei ihnen nachzurüsten.
Das Projekt "Optimierung der Biogaserzeugung aus Energiepflanzen Mais und Kleegras" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Mais und Kleegras haben für die Biogaserzeugung eine zentrale Bedeutung. Für die Wirtschaftlichkeit sind entscheidend: Methanausbeute aus den Gärrohstoffen, Methanertrag pro Hektar und richtige Fermentergröße. Die Kenntnis über den spezifischen Methanertrag und den Methanhektarertrag von Kleegrasmischungen und Mais sind daher für Investitionsentscheidungen und für die Leistungsauslegung von Biogasanlagen vordringlich wichtig. Der Stoff- und Energieumsatz bei der anaeroben Vergärung von Kleegrasmischungen und Mais wurde im Eudiometer-Batch-Experiment bei 40 Grad C untersucht. Zum Einsatz kamen früh bis spätreife Silomaissorten vom Trockenstandort Groß-Enzersdorf und vom Gunststandort Ludersdorf/Steiermark. Bei Kleegras wurden Feldfutter-Intensivmischung (IM) und Kleegrasmischung (KM) vom Standort Gumpenstein/Ennstal verwendet. Ernte und Ertragsermittlung erfolgten zu drei verschiedenen Vegetationszeitpunkten. Der Einfluss der Silage- und Heubereitung auf das Methanbildungvermögen wurde untersucht. Zur praktischen Kalkulation des Methanbildungsvermögens und des Energiestoffwechsels der Gährrohstoffe wurde ein neues System - das Methanenergiewertsystem (MEWS) - entwickelt. Es basiert auf der Kenntnis des Methanbildungsvermögens von Biomasse bei bekannten Gehalten der Inhaltsstoffe Rohprotein (XP), Rohfett (XF), Rohfaser (XL) und N-freie Extraktstoffe (XX). Mit dieser, für die Biogaserzeugung neuen Methode wird die Bewertung des Methanbildungsvermögens von Gärrohstoffen anhand der Konzentration ihrer Inhaltsstoffe möglich. Das Methanbildungsvermögen der Maissorten war wesentlich vom Gehalt und dem Verhältnis der Nährstoffkomponenten zueinander abhängig. Dies wird am stärksten vom Stadium der Vegetationsentwicklung der Pflanzen beeinflusst. Besonders gut eignen sind Sorten mit hohem Eiweiß- und Fettgehalt und hohem standortspezifischem Biomassebildungsvermögen. Die Silomaissorten des Standortes Ludersdorf zeigten in Bezug auf die Ertragsfaktoren Biomasseertrag, spezifisches Methanbildungsvermögen und Methanhektarertrag zum optimalen Erntezeitpunkt Werte zwischen 20,76 t oTS/ha und 34,57 t oTS/ha, 205,83 Nl CH4/kg oTS und 261,05 Nl CH4/kg oTS, 5.288 Nm3 CH4/ha und 8.529 Nm3 CH4/ha. Der optimale Erntetermin war im Vegetationsstadium Teigreife der Körner erreicht (Ausnahme Ribera und Phönix: Milchreife der Körner). Bis zum Vegetationsstadium Vollreife der Pflanzen nahm der Methanhektarertrag im Vergleich zum Optimum durch Bruchverluste und Rückgang der spezifischen Methanbildung um bis zu 40 Prozent ab. Bei Mais bewirkte die Silagebereitung im Vergleich zur Nutzung frischer, nicht konservierter Biomasse einen Mehrertrag an Methan von 15 Prozent. Nach 39 bis 42 Gärtagen waren 95 Prozent der maximal erreichbaren Methanmenge aus den Silomaissilagen gebildet worden. Bei den untersuchten Kleegrasmischungen gab es nur geringe Unterschiede im spezifischen Methanbildungsvermögen, in den Rohnährstoffgehalten und im Nährstoffmuster. U.s.w.
Das Projekt "Biogaserzeugung aus Energiepflanzen: Wirkung von Enzymen auf den Biogasertrag und die Abbaugeschwindigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Das Projekt sollte klären, ob es eine Möglichkeit gibt, durch den Einsatz von Enzymen die Biogasproduktion zu steigern und die Abbaugeschwindigkeit zu erhöhen. Die Arbeiten konzentrierten sich zunächst auf die Frage: Gibt es einen Effekt oder nicht?. Wenn die Ergebnisse erfolgversprechend sind, sollen detailliertere Untersuchungen folgen. Das Institut für Landtechnik (ILT) im Department für Nachhaltige Agrarsysteme führte Versuche zum Stoff- und Energiewechsel der anaeroben Vergärung von Energiepflanzen in 1-Liter-Batch Fermentern durch. Grundlage des Versuchsaufbaues ist die DIN 38414. Novozymes A/S stellte folgende Enzyme zur Verfügung: Alcalase (Protease), Novozym 51008 L (Cellulase), Novozym 342 (Mischung aus of Cellulase und Hemicellulase) und Resinase A2X (Lipase). Die Wirkung einer Mischung dieser Enzyme wurde ebenfalls untersucht. Das Projekt konzentrierte sich zunächst auf zwei Typen von Energiepflanzen: - stärkereiche Energiepflanzen: Maissilage; - proteinreiche Energiepflanzen: Kleegrassilage; Die Enzyme wurden am Beginn der Vergärung zugesetzt. Als Nullvariante dienen Maissilage und Kleegrassilage ohne Enzymzusatz. Jede Behandlung wurde in dreifacher Wiederholung untersucht. Abbauzeit, spezifischer Biogasertrag, Methangehalt im Biogas, und der spezifische Methanertrag werden ermittelt. Auch die Zusammensetzung der Silagen wurde analysiert. Das Biogas bestand zu 50 - 80 Prozent aus CH4 und zu 20 - 50 Prozent aus CO2. Die Biogasqualität wurde während der 6wöchigen Versuche elfmal untersucht. Die Biogasproduktion wird in Nl CH4 je kg oTS angegeben. Die Versuche zeigten eine Steigerung der Methanbildung durch den Enzymzusatz. Die Wirkung war bei Mais und Kleegras unterschiedlich. Auch Unterschiede in der Biogasqualität wurden gemessen, diese waren jedoch statistisch nicht signifikant. Der höchste spezifische Methanertrag bei der Vergärung von Mais wurde nach Zusatz von Resinase A2X (18 Prozent) und Novozym 342 (12 Prozent) gemessen. Alcalase verminderte den Ertrag um 3 Prozent. Die Unterschiede waren signifikant (p = 0.05). Bei Kleegrassilage wurde die größte Ertragssteigerung nach Zugabe von Novozym 342 (67 Prozent), Resinase (40 Prozent) und Novozym 51008 L (38 Prozent) gemessen. Mais und Kleegras unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung. Kleegras hat einen deutlich höheren Cellulose- (27,3 Prozent) und Proteingehalt (20,1 Prozent) als Mais (19,4 Prozent Cellulose, 6;7 Prozent Protein). Mais hat einen hohen Stärkegehalt (44,6 Prozent). Der gesteigerte Biogasertrag bringt auch höhere Gewinne durch zusätzlich produzierten Strom und Wärme. Der zusätzliche Gewinn wurde für Kleegrassilage berechnet. Ohne Enzymzusatz wurden hier 910 kWh Strom und 1380 kWh Wärme produziert, was einen Erlös von 128 € (Strom) und 28 € (Wärme) ergibt. Der größte Zusatzgewinn wurde bei Zugabe von Novozym 342 erreicht: 103 € pro kg oTS. Der Versuch zeigte vielversprechende Potentiale der Enzymzugabe bei der Biogaserzeugung.
Das Projekt "Biogaserzeugung aus Energiepflanzen von nachhaltigen Fruchtfolgesystemen in der Steiermark und Ermittlung der Wirtschaftlichkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Das Ziel des Projektes war es, optimale Gärrohstoffmischungen aus Energiepflanzen von typischen Standort- und Erzeugungsbedingungen der Steiermark für die Biogasproduktion zu ermitteln. Dazu wurden fünf verschiedene Energiepflanzenarten eingesetzt: (1) Zuckerrüben, (2) Mais (Silo- und Körnermais), (3) Sonnenblumen, (4) Ackerfutter (Kleegras) und (5) Getreide (Grünroggen). Alle Energiepflanzenarten wurden in Landessortenversuchen der Landeskammer für Land- und Forstwirtschaft Steiermark angebaut, geerntet und der Biomasseertrag ermittelt. Für die nachfolgenden Untersuchungen im Labor wurden alle Energiepflanzen als Silagen konserviert. Eine Ausnahme bildete der Körnermais, er wurde als CCM (Corn-Cob-Mix) eingesetzt. Neben den Energiepflanzen wurden als weitere Gärrohstoffe Schweinegülle und Rohglyzerin (Nebenprodukt der Bioethanolerzeugung) verwendet. Alle Gärrohstoffe wurden alleine und in Mischungen untersucht. Die eingesetzten Mischungen unterschieden sich in ihrem Eiweiß-Energie-Verhältnis. Es gab drei Blöcke: Block 1 - energie-betonte Mischungen (Mischungen 2 bis 5), Block 2 - eiweißbetonte Mischungen (Mischungen 6 bis 9) und Block 3 - Varianten mit ausgeglichenem Eiweiß-Energie-Verhältnis (Mischungen 10 bis 13). Der Mischung 1 (eine Mischung aus Maissilage, CCM und Schweinegülle) wurde zusätzlich 4 Prozent Rohglyzerin als ertragssteigernder Zusatzstoff beigemischt. In allen Gärrohstoffen wurden Inhaltstoffanalysen durchgeführt, um eine genaue Charakterisierung der Gärsubstrate zu haben. Basierend auf DIN 38414 und VDI 4630 (2006) wurden Stoff- und Energiewechsel der Gärrohstoffe und Mischungen während einer Vergärung von mindestens 40 Tagen bei 38Grad C gemessen. In den Fermentern wurde die Zusammensetzung an flüchtigen Fettsäuren bestimmt, der pH-Wert gemessen sowie der Gehalt an Methan, Schwefelwasserstoff und Ammoniak im Biogas. Inhaltsstoffanalysen wurden auch in allen Gärrückständen durchgeführt, um den Düngewert feststellen zu können. Der Abbaugrad der TS und oTS sowie der energetische Wirkungsgrad der Methanbildung wurden berechnet, die hydraulische Verweilzeit aus der zeitlichen Entwicklung des gebildeten Biogases abgeleitet. Der spezifische Biogas- und Methanertrag wurde bestimmt. Bei Monofermentation der Gärrohstoffkomponenten zeigte CCM mit 344 lN/kg oTS den höchsten spezifischen Methanertrag. Durch Kofermentation wurde dieser Wert noch übertroffen. Mit vier Mischungen wurde ein spezifischer Methanertrag der über 380 lN/kg oTS lag erzielt (Mi-schung 13: 427 lN/kg oTS, Mischung mit dem höchsten Anteil an Maissilage; Mischung 8 und 9: 395 bzw. 386 lN/kg oTS, Mischungen mit hohem Anteil an Kleegras- und Grünroggensilage; Mischung 1: 383 lN/kg oTS, Mischung mit Rohglyzerinzulage). Für diese vier Mischungen konnten auch die höchsten Kofermentationseffekte von +39 bis +49 Prozent bestimmt werden. U.s.w.
Das Projekt "Biogaserzeugung aus Schilfgras und Biomasse von extensiven Naturschutzflächen des Nationalparks Neusiedlersee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Bei der gemeinsamen Vergärung von Wirtschaftsdüngern und Energiepflanzen in Biogasanlagen könnten in Österreich jährlich etwa 4900 GWh elektrischer Strom und 6700 GWh Wärme erzeugt werden. Aus der Sicht des Klimaschutzes kommt der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngern und Energiepflanzen ein hoher Stellenwert zu. Jährlich können klimarelevante Emissionen um mehr als 5 Mio. t CO2- Äquivalente vermindert werden. In der vorliegenden Untersuchung wurden folgende 4 Pflanzengruppen, nämlich Schilf, Gras von extensiven Naturschutzflächen, Makrophyten und Algen untersucht: Auf der Basis der nun vorliegenden Untersuchungsergebnisse können für die Biogaserzeugung aus Schilf, Gras, Makrophyten und Algen folgende Schlüsse abgeleitet werden: - Einfluss der Silagebereitung: Die Silierung von rohfaserreichem Schilf und Gras bewirkte eine Erhöhung des spezifischen Biogas- und Methanertrages im Vergleich zur frischen Biomasse. Im Gegensatz dazu bewirkte die Silagebereitung bei proteinreichen Makrophyten und Algen, die einen geringen Rohfasergehalt besitzen, einen leichten Rückgang im spezifischen Biogas- und Methanertrag im Vergleich zu frischer Biomasse. - Prozessparameter:Es konnten im Verlauf der Gärung keine Hemmungen des anaeroben Stoffwechsels beobachtet werden die auf die verwendeten Pflanzen zurückzuführen wären. Während des gesamten Versuches lag der pH-Wert im optimalen Bereich für den Gärungsprozess. - Gasqualität:Der Methangehalt im Biogas lag zwischen 43,3 und 53,5 Vol. Prozent. Das rohfaserreiche Schilf und Gras zeigte einen generell geringeren Methangehalt als die proteinreichen Makrophyten und Algen. - Methanertrag:Die Versuchsergebnisse zeigen, dass alle untersuchten Biomassen für eine anaerobe Vergärung in Biogasanlagen gut geeignet sind, liefern vergleichsweise hohe Biogas- und Methanerträge und stellen somit ein wertvolles Energiepotenzial dar. - Verweilzeit: Die Ermittlung der notwendigen Verweilzeit spielt bei der Dimensionierung der Biogasanlagen eine bedeutende Rolle. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass für die Vergärung von Schilf und Gras eine minimale Verweilzeit von 30 Tagen erforderlich ist. Für die Vergärung von Algen und Makrophyten ist eine minimale Verweilzeit von 20 Tagen zu empfehlen. In den praktischen Biogasanlagen kommt es zur täglichen Einbringung von Substraten und somit zum Nährstoffüberschuss der sich negativ auf die Verweilzeit auswirken kann. Daher sollte für die Biogasanlagen ein Zuschlag für die Verweilzeit von + 10 bis 15 Prozent verwendet werden.
Das Projekt "Monitoring von landwirtschaftlichen Biogasanlagen in Oberösterreich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Der energetischen Nutzung erneuerbarer Energien kommt eine wachsende Bedeutung zu, da Ressourcen an fossilen Energieträgern immer knapper werden. Biogasanlagen stellen eine Möglichkeit zur Erzeugung erneuerbarer Energie dar. Über diesen Weg kann Biomasse ein wichtiger Wirtschaftsfaktor im ländlichen Raum werden, der eine vermehrte Wertschöpfung ermöglicht und zugleich neue Arbeitsplätze schaffen kann. Die oberösterreichische Landesregierung fördert in ihrem Wirkungsbereich die Biogasanlagentechnologie und hat die Studie Monitoring von Biogasanlagen in Oberösterreich in Auftrag zu geben. Bei zehn Biogasanlagen in Oberösterreich wurde eine intensive Datenanalyse durchgeführt. Es wurden substratspezifische und technische Daten, Funktionsschema, Verfahrenskennwerte, betriebswirtschaftliche Kennzahlen, Arbeitszeitbedarf, Güllemanagement und Betriebsmanagement der Biogasanlage ermittelt. Die zehn untersuchten Anlagen bewegten sich in einem Leistungsbereich von 45,5 - 137 kWel.. Die Hauptfermenter bestanden zu 40 Prozent aus liegenden und zu 60 Prozent stehenden Fermentern. Die Verweilzeiten im Rohrfermenter betrugen 20 - 35 Tage und in den nachfolgenden Nachgärfermentern 35 - 95 Tage. Bei den stehenden Fermentern betrug die Verweilzeit bei den Wirtschaftsdünger verarbeitenden Betrieben 27 - 40 Tage in den Fermentern und 27 - 40 Tage in den Nachgärfermentern. Grundsätzlich sollte die hydraulische Verweilzeit der Gärgüter im Fermenter 40 - 50 Tage bei 35Grad C - 40Grad CC betragen, um das Methanbildungspotential der Gärrohstoffe bis zu 95 Prozent auszunutzen. Bei schwerabbaubaren Substraten kann eine längere Verweilzeit notwendig sein. Biogasanlagen mit mehr als 50 Prozent Wirtschaftsdünger erzielten bei dieser Untersuchung einen Biogasertrag von 44 - 73 m3 Biogas pro m3 Substrat. Eine reine Energiepflanzenanlage kam auf einen Biogasertrag von 107 m3 Biogas pro m3 Substrat. Eine Anlage, die nahezu ausschließlich organische Abfälle verwertete, kam auf einen Biogasertrag von 84 m3 Biogas pro m3 Substrat. Der Einsatz von Energiepflanzen und Kosubstraten steigert den Biogasertrag. Den Arbeitsaufwand gaben die Anlagenbetreiber im Mittel mit 823 Stunden im Jahr an. Nur die Abfallverwertungsanlage wies einen überdurchschnittlich hohen Arbeitsaufwand mit 10.452 Stunden pro Jahr auf, da die Abfälle selber abgeholt und aufbereitet wurden. Kosubstrate führen zu einer Steigerung der Gasproduktion. Allerdings sieht das neue Ökostromgesetz eine Reduktion der Ökostromtarife um 25 Prozent bereits bei der geringsten Zugabe vor. Die verlockenden Entsorgungsgebühren sind in den letzten Jahren stetig gefallen und es ist schwierig, langfristige Verträge zu bekommen. Zusätzlich kommt es bei Abfallentsorgungsanlagen zu einem enormen Anstieg der Arbeitszeitbelastung. Optimale Planung der Biogasanlage, ein gutes Management und ein angepasster Automatisierungsgrad sollten den Betreuungsaufwand einer Biogasanlage auf 1-2 Stunden pro Tag beschränken. Etc.
Das Projekt "Untersuchungen zur energetischen Nutzung von Zuckerrüben-Pressschnitzel-Silage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Bei der Verarbeitung von Zuckerrüben zur Herstellung von Kristallzucker fallen verschiedene Nebenprodukte an, die bislang hauptsächlich als Viehfutter verwendet werden. Dies sind zum Einen so genannte Nass-Schnitzel, die nach dem Zerkleinern der Rüben und der anschließenden Extraktion des Zuckers anfallen, und zum Anderen die Wurzelspitzen, die durch das Abtrennen der Zuckerrübenkörper während deren Aufbereitung gewonnen werden. Sinkender Tierbestand in Österreich ergibt eine verminderte Anfrage an diese Produkte. Die Energieerzeugung aus Zuckerrübenschnitzel und Zuckerrübenspitzen durch anaerobe Vergärung in Biogasanlagen stellt eine attraktive Möglichkeit der Verwertung von Zuckerrübenschnitzel und Zuckerrübenspitzen dar. Ziele der vorliegenden Untersuchungen waren: - Bestimmen des maximalen Methanbildungspotentials von Zuckerrübenschnitzelsilage (ZR-Schnitzelsilage) und Zuckerrübenspitzensilage (ZR-Spitzensilage) bei der Mono-Vergärung. - Feststellen des optimalen Mischungsverhältnisses von ZR-Schnitzelsilage bzw. ZR-Spitzensilage und einer Mischung aus Rindergülle, Maissilage, Sudangras- und Wiesengrassilage. - Wirkung der Zusätze von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage auf das spezifische Methanbildungspotential der Mischung aus Rindergülle, Maissilage, Sudangras- und Wiesengrassilage. - Wirkung der Trocknung von ZR-Schnitzelsilage auf deren Methanbildungspotential im Vergleich zur silierten Biomasse. Methode: Der spezifische Methanertrag der Gärrohstoffe wurde im Labor unter kontrollierten Gärbedingungen mit Hilfe von Eudiometern ermittelt. Die Untersuchungen erfolgten nach DIN 38414/Teil 8 (1985) bzw. VDI 4630 (2006). Ergebnisse: Die vorliegenden Versuchsergebnisse zeigen, dass ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage sehr wertvolle Substrate mit hohem Methanbildungsvermögen sind. Es wurden Methanerträge von 430 und 480 Nl Methan pro kg oTS gemessen. Die Monovergärung von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage verlief im Batchversuch ohne Hemmungen - eine Evaluierung der vorliegenden Ergebnisse im kontinuierlichen Betrieb wäre sinnvoll. Optimale Mischungsverhältnisse: Die Zugabe von 70 Prozent ZR-Spitzensilage (TM Anteil) zu der Mischung aus Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger bewirkte im Vergleich zur Monovergärung der Substrate - einen Mehrmethanertrag von 6 Prozent. Dieser Mehrertrag wurde durch Kofermentationseffekte bewirkt. Bei den anderen Mischungsverhältnissen (30 und 50 Prozent von ZR-Spitzensilage in der Mischung) wurde ein geringer Mehrmethanertrag von 1-2 Prozent gemessen. Die Zugabe von ZR-Schnitzelsilage zur Mischung aus Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger bewirkte keinen zusätzlichen Kofermentationseffekt. Mit steigendem Anteil der ZR-Schnitzelsilage in der Mischung stieg das spezifische Methanbildungspotential der Mischung an. Trocknung von Zuckerrübennebenprodukten: Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die Trocknung von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage eine Verringerung des Methanbildungspotentials
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