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Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT AG, Institut für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Im vorliegenden Vorhaben kooperiert die KWS SAAT AG mit führenden Partnern aus Akademie und Wirtschaft, um ein breites Energiepflanzen-Portfolio auf Eignung als Substrat für 'innovative Biokraftstoffe aus der Bioraffinerie der Zukunft' abzutesten. In einem iterativen Prozess mit den Projektpartnern sollen die Anforderungen an die optimale Energiepflanze als Zielstellung für die angewandte Pflanzenzüchtung definiert werden. Die KWS wird aus laufenden Energiepflanzen-Zuchtprogrammen für Zuckerrübe, Mais und Sorghum vorgescreentes Elitematerial mit hohem TM-Ertrag für das Projekt verfügbar machen. Proben aus Parzellen- versuchen werden bei KWS auf stoffliche Zusammensetzung voruntersucht. Hochdivergentes Material wird dann bei einem Dienstleister genauer auf Eignung für die Umsetzung in der Bioraffinerie untersucht. Ausgewählte Proben werden dann an Süd-Chemie abgegeben und dort prozessiert und fermentiert. Durch enge Verzahnung von Substrat- und Prozessentwicklung soll die Effizienz des Gesamtprozesses optimiert werden. Nach Wertprüfungen und Zulassung unterliegen neue Sorten dem Sortenschutz. Da es sich bei den Zielsorten um Hybridsorten handelt, ist eine exklusive Nutzung durch KWS zunächst gesichert. Vor dem Hintergrund des Züchterprivilegs ist dieser Schutz aber nur kurzfristig gewährleistet. Die KWS strebt daher an, für Sorten mit einer neuen stofflichen Zusammensetzung, die vorzüglich sind für die nachgelagerte Konversion, Stoffschutz zu erhalten. Zusätzlich/alternativ sollen Verwendungsansprüche schutzrechtlich gesichert werden.

Einfluss des DNA-Gehaltes in verschiedenen Pflanzenteilen auf die Bestimmung des GVO-Eintrages am Beispiel Mais

Das Projekt "Einfluss des DNA-Gehaltes in verschiedenen Pflanzenteilen auf die Bestimmung des GVO-Eintrages am Beispiel Mais" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Der Eintrag gentechnisch veränderter Organismen (GVO) in einen Pflanzenbestand ohne gentechnisch veränderte (gv) Genomanteile kann bei gleichzeitigem Anbau beider Pflanzentypen nicht ausgeschlossen werden. In der EU ist für Futter- und Lebensmittel festgelegt, dass nur bei einem technisch unvermeidbaren GVO-Anteil unter 0,9 Prozent keine Pflicht zur Kennzeichnung als gv besteht. Da die Beschaffenheit des Erntegutes in der Regel keine direkte Bestimmung zulässt, wird der GVO-Anteil mittels quantitativer real-time PCR als Anteil gv DNA in der gesamten DNA ermittelt. Bei Mais besteht das Erntegut aus Pflanzenteilen mit variablem, vom Reifezustand der Pflanze abhängigem DNA-Gehalt. Bei Bestäubung mit gv Pollen ist nur die DNA des Embryos und Endosperms im Korn betroffen. Der gv-DNA-Anteil hängt vom Gehalt und von der Verteilung der DNA im gesamten Erntegut ab. Im Projekt sollen DNA-Anteile in den einzelnen Pflanzenteilen bei Sorten verschiedener Reifegruppen in mehreren Entwicklungsstadien und in Abhängigkeit von der Endoreduplikation im Endosperm ermittelt werden. Die Ergebnisse besitzen Relevanz für die Auswahl geeigneter Referenzmaterialien und eine korrekte Bewertung des GVO-Anteils. Das Projekt verfolgt insgesamt drei Ziele, nämlich die Entwicklung der Trockenmasse und des DNA-Gehaltes in der Trockenmasse in den einzelnen Komponenten der Gesamtpflanze 20 Tage nach der Bestäubung bis zur vollständig abgereiften Pflanze, die Entwicklung der Trockenmasse und des DNA-Anteils in den reifenden Körnern, aufgetrennt nach Embryo mit Scutellum, Endosperm und Perikarp sowie die Untersuchung des Einflusses der Endopolyploidie auf den DNA-Gehalt im Endosperm des Korns unter natürlichen Bedingungen sowie nach Hitzestress.

Neue Ansätze zur Biomasseschätzung in Wäldern

Das Projekt "Neue Ansätze zur Biomasseschätzung in Wäldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Waldinventur und Fernerkundung durchgeführt. Mit der Umsetzung des Kyoto Protokolls und der darin enthaltenen Verpflichtungen, werden an den Forstsektor neue Ansprüche gestellt, die bisher noch nicht umfassend gelöst sind. Durch die Mechanismen des Kyoto Protokolls bietet sich den Unterzeichnerstaaten die Möglichkeit, einem Teil ihrer Treibhausgas-Emissionen (CO2) Senkeneffekte aus Forstwirtschaftlichem Handeln gegenüberzustellen, um so die Netto Emissionen zu reduzieren. Hierfür ist es nötig, diese Senkeneffekte auf nachvollziehbare Weise zu quantifizieren. Die Schätzung der Biomassevorräte (Trockenmasse) bzw. ihrer Veränderung erlaubt eine ziemlich genaue Aussage über die Kohlenstoffbindung, da trockene Biomasse zu ca. 50 Prozent aus Kohlenstoff besteht. Die bisher vorhandenen wissenschaftlichen Grundlagen zur Schätzung von Baum- bzw. Waldbiomasse scheinen jedoch aufgrund ihrer, im Vergleich zu anderen Sektoren, hohen Unsicherheit, der zunehmenden wirtschaftlichen Bedeutung dieser Schätzung nicht Rechnung tragen zu können. Weiterhin sind vorhandene parametrische Modelle, die aus oft kleinräumigen Untersuchungen abgeleitet sind, sehr unflexibel und schwer übertragbar. Dies führt dazu, dass es für die gut untersuchten europäischen Wälder eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle, jedoch wenig Konsens über deren Verwendung gibt. Auch die vom IPCC (International Panel on Climate Change) vorgeschlagene Vorgehensweise, nationale Biomasseveränderungen mit Hilfe von BEFs (Biomasse Expansionsfaktoren) aus dem wirtschaftlich genutzten Holzvorratsänderungen zu Schätzen, stößt aufgrund der hohen Ungenauigkeiten auf Kritik. Ein Hauptanliegen der Forschung auf diesem Gebiet ist es daher, allgemeingültigere und praktikable Methoden der Biomasseschätzung zu erarbeiten. Ziele: Im Rahmen dieses Projektes sollen alternative Methoden der Biomasseschätzung evaluiert und den bestehenden Verfahren gegenübergestellt werden. Im speziellen soll die knn-Methode (k-nearest neighbour Methode; ein nicht-parametrisches Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens) auf ihre Eignung zur Biomasseschätzung überprüft werden. Als Grundlage der Schätzung für Einzelbäume wird hier ein Vergleich des zu schätzenden Baumes mit Individuen bekannter Biomasse (aus empirischen Untersuchungen) vorgenommen. Der Vergleich der Bäume geschieht dabei durch die Berechnung eines Abstandes zu allen bekannten Bäumen, der sich aus den gewichteten Einzelabständen aller verwendeten Attribute in einem m-dimensionalen Merkmalsraum zueinander ergibt. Hierdurch kann eine Anzahl k ähnlichster Nachbarn aus den bekannten Individuen identifiziert werden und zur Klassifizierung eines unbekannten Baumes verwendet werden. Grundlage des knn-Verfahrens ist eine Datenbank mit bekannten Individuen. Deren Entwicklung ist daher als ein Hauptziel des Projektes zu betrachten. Weiterhin kann die knn Methode stark durch die verwendeten Gewichtungsfaktoren und Abstandsmaße modifiziert werden. Die Herleitung geeigneter Gewichtungs- und Abstandsmaße ist daher usw.

Teilprojekt TFZ, Straubing

Das Projekt "Teilprojekt TFZ, Straubing" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Technologie- und Förderzentrum durchgeführt. Problemstellung: Die neue Energiepflanze Sorghum (Sorghum bicolor) bietet derzeit das größte Potenzial zur Ergänzung von Mais als Biogassubstrat. Als besonders vorteilhafte Eigenschaften von Sorghum sind neben dem kurzen Vegetationszeitanspruch vor allem die relativ hohe Toleranz gegenüber Trockenstress bzw. die hohe Wassernutzungseffizienz zu nennen. Diese Pflanzenmerkmale könnten vor allem im Hinblick auf mögliche zukünftige klimatische Veränderungen immer wichtiger werden. Allerdings ist die hohe Wärmebedürftigkeit von Sorghum, die ihre Herkunft in den semi-ariden Tropen hat, bisher der limitierende Faktor für eine Kultivierung in Deutschland. Zielsetzung: Die züchterische Optimierung von Sorghum im Hinblick auf Kühletoleranz und Wassernutzungseffizienz steht im Vordergrund dieses Projektes. Angestrebt wird die Züchtung von leistungsfähigen Sorten, die auch bei niedrigen Temperaturen eine schnelle Jugendentwicklung zeigen und hohe Erträge erzielen. dabei sind Genotypen, die auch unter suboptimalen klimatischen Bedingungen diesen Vorteil zeigen, besonders erwünscht und selektionswürdig. In Feldversuchen mit insgesamt 66 Genotypen werden diese hinsichtlich ihrer Variabilität in Bezug auf Kühletoleranz, Trockenheitsresistenz und Wechselwirkungen der beiden Merkmale analysiert sowie der Trockensubstanzgehalt zur Ernte, die Nährstoffzusammensetzung sowie die Methanausbeute bereits etablierter Sorten untersucht. Arbeitsschwerpunkte: Untersuchungen zu Wachstum, Bestandsarchitektur und Ertrag bei Trockenstress im Feldversuch mit 6 (1. Versuchsjahr) bzw. 66 Genotypen (folgende Versuchsjahre) von Sorghum bicolor in einer bewässerten und nicht bewässerten Variante an einem trockenen Standort - Untersuchungen zur Kühletoleranz eines Sortiments bereits etablierter Sorten, insbesondere hinsichtlich des Auflaufverhaltens, der Jugendentwicklung und der Abreife, durch den Vergleich von zwei Saatterminen - Messung des Blattflächenindex (leaf area index, LAI) zur Überwachung der Blattstellung und des Bestandesschluss über die Vegetationszeit als Indikator für Kühle- oder Trockenstress - Einschätzung des Ertragspotentials, des Trockensubstanzgehaltes und der potenziellen Methanausbeute von Sorghum Genotypen im Vergleich zum Mais.

Literaturstudie zum Nährstoffeintrag in Seen durch Gänse und andere Wasservögel

Das Projekt "Literaturstudie zum Nährstoffeintrag in Seen durch Gänse und andere Wasservögel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung und Methodik: Im Rahmen einer Literaturrecherche soll der Kenntnisstand zum Eintrag von Nährstoffen in Seen durch Wasservögel, insbesondere Gänse, zusammengetragen werden. Für ausgewählte Gewässer waren auf dieser Basis beispielhaft die Gesamteinträge zu modellieren und die Auswirkungen auf die Fischgemeinschaft theoretisch abzuschätzen. Ergebnisse: Nährstofffrachten von Brutvögeln sind für die Gesamtbilanz von Gewässern in der Regel vernachlässigbar. Durchzügler oder Wintergäste, die teilweise in massiven Dichten einzelne Seen als Ruhestätten nutzen, können dagegen zu erheblichen Einträgen von organischen Substanzen und Nährstoffen führen. Besondere Bedeutung kommt dabei Gänsen zu, da sie außerhalb des Gewässers fressen und Exkremente vorzugsweise beim Ruhen auf Gewässern abgeben. Der Eintrag wurde anhand von Literaturdaten quantitativ abgeschätzt, wobei die Angaben jedoch erheblich schwanken. Es müssen folgende Parameter berücksichtigt werden: die Häufigkeit der Kotabgabe (0,4 - 17 pro Stunde), die Masse des jeweils abgegebenen Kotes (0,6 - 4,0 g Trockenmasse) und die tägliche Dauer der Abgabe auf dem Gewässer (ein bis zwei Ruhephasen, jeweils dreistündige Kotabgabe). Auch die Angaben zu den Nährstoffgehalten variieren erheblich und reichen für Gesamtphosphor von 0,4 - 1,5 % der Trockenmasse und für Gesamtstickstoff von 1,6 - 4,8 % der Trockenmasse. Die Gesamteinträge hängen von den Vogelzahlen ab, so dass sich die Auswirkungen nur im Einzelfall abschätzen lassen. In extremen Fällen sind Gänse für bis zu 40 % der Stickstoffeinträge und für mehr als 90 % der Phosphoreinträge verantwortlich. Damit können die Einträge die Ökologie des Gewässers maßgeblich beeinflussen.

Biomasse-Mengenszenarien für die Produktion von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen

Das Projekt "Biomasse-Mengenszenarien für die Produktion von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) durchgeführt. Vor dem Hintergrund steigender Erdölpreise und der in Deutschland mit der Neufassung des Mineralölsteuergesetzes bis 2009 verlängerten Steuerbefreiung stehen Biokraftstoffe, wie beispielsweise Ethanol oder RME (Rapsölmethylester), stärker im Zentrum des öffentlichen Interesses denn je. Als eine besonders viel versprechende Alternative werden synthetische Kraftstoffe gesehen, die über die Vergasung und anschließende Syntheseprozesse (z. B. nach Fischer-Tropsch) erzeugt werden. Wird Biomasse als Rohstoff eingesetzt, werden diese auch Biomass-to-Liquid (BtL)-Kraftstoffe genannt. Hierbei besteht die Erwartungshaltung, das große Aufkommen an Lignocellulose für die Produktion regenerativer Kraftstoffe erschließen zu können, und dies weitaus effektiver als bei anderen Varianten der Kraftstofferzeugung aus Biomasse. Darüber hinaus bieten diese neuen Konversionstechnologien die Möglichkeit, den Kraftstoff ganz nach den Erfordernissen des Motors maßzuschneidern. Einen speziellen Aspekt dieser Nutzungsstrategie für Biomasse untersucht diese Studie. So stellt die ganzjährig gesicherte Versorgung von Vergasungs- und Syntheseanlagen zur Produktion von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen aus Biomasse eine große Herausforderung an die Logistik dar. In zwei Modellregionen Baden-Württembergs - unterstellt werden Anlagen mit jeweils einem jährlichen Biomassebedarf von 1 Mio. t Trockenmasse (TM) bzw. einer FT-Kraftstoffproduktion von 200.000 t - soll untersucht werden, mit welchen Kosten Biomasse frei Anlage bereitgestellt werden kann, unter Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten für die Biomasseerfassung (Ernte), Konditionierung, Lagerung und den Transport. Als Biomasseträger werden Stroh, Heu (von aus der Nutzung gefallenem Grünland), Silomais und Waldrestholz betrachtet. In einem ersten Schritt werden die Potenziale für die betrachteten Biomasseträger in den ausgewählten Modellregionen abgeschätzt. Daran schließen sich detaillierte Untersuchungen zu den Prozessketten der Biomassebereitstellung frei Anlage an; hierbei stehen ökonomische Aspekte im Vordergrund. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass mit den angeführten Biomasseträgern in Baden-Württemberg ein Biomasseaufkommen von rd. 4 Mio. t TM pro Jahr bereitgestellt und potenziell energetisch genutzt werden könnte, ohne in Konflikt mit der bisherigen Nutzung oder Anforderungen an den Humushaushalt des Bodens zu kommen. Waldrestholz ist hierbei der dominante Biomasseträger. Mit Blick auf die Biomasselogistik ist an beiden untersuchten Standorten Nord (bei Heilbronn) und Süd (bei Sigmaringen) ein Erfassungsradius von 50 bis 60 km ausreichend, um 1 Mio. t TM Biomasse pro Jahr bereitstellen zu können. Hierbei kostet die Anlieferung von Waldrestholz im Mittel über den Erfassungsradius von 50-60 km rd. 60-70 €/t TM; Getreidestroh ist rd. 20-30 € teurer. Die Bereitstellung von Heu von überschüssigem Grünland oder von Silomais schneidet deutlich ungünstiger ab. usw.

Geräte für die Erhöhung der Verwertbarkeit fett- und ölhaltiger Abwässer in Biogasanlagen

Das Projekt "Geräte für die Erhöhung der Verwertbarkeit fett- und ölhaltiger Abwässer in Biogasanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Umwelttechnik, Lehrstuhl Abfallwirtschaft durchgeführt. Das Projekt 'Erhöhung der Verwertbarkeit fett- und ölhaltiger Abwässer in Biogasanlagen' dient der Vergrößerung des Einsatzspektrums von Substraten in Biogasanlagen. Hierbei soll die Verwertung von organischen Abwässern, insbesondere von industriellen Produktionsrückständen wie z.B. flüssige Abfälle von Schlachtbetrieben oder Rohglycerin aus der Biodieselproduktion im Fokus stehen. Solche Abwässer mit hohem Anteil organischer Substanzen weisen häufig einen erheblichen Fett- oder Ölanteil auf. Fett besitzt aufgrund seiner chemischen Struktur einen hohen Energiegehalt. Es können bis zu 1.225 Normliter Biogas pro Kilogramm organischer Trockenmasse gewonnen werden. Dies ist mit Abstand das Substrat, welches die höchsten Biogaserträge liefert. Grundsätzliches Ziel ist es daher, diese fettreichen, flüssigen Rückstände einer energetischen Nutzung durch Biogasgewinnung zuzuführen. Aus der Praxis ist bereits bekannt, dass der Einsatz von fettreichen Substraten ohne Vorbehandlung aufgrund der Dichteunterschiede zwischen Flüssigkeit und Fett zur Ausbildung einer Schwimmschicht im Fermenter führt. Dadurch ist der fetthaltige Anteil für die Mikroorganismen nur schwer zugänglich und kann größtenteils nicht in Biogas umgesetzt werden. Insgesamt wirkt sich eine Schwimmschicht auf der Flüssigkeitsoberfläche negativ auf den Prozess aus bzw. führt außerdem zu erheblichen Störungen im verfahrenstechnischen Ablauf. Aufgrund dieser Probleme und dem hohen Energieverbrauch von Rührern zur Unterbindung der Schwimmschichtbildung ist der Einsatz von Substraten mit hohen Fettgehalten für Biogasanlagen bisher wirtschaftlich uninteressant. In diesem Projekt soll durch den Einsatz eines Emulgators ein Verfahren entwickelt werden, dass eine energetische Verwertung fettreicher Abwässer ermöglicht. Durch Emulgieren werden die Fettpartikel zerkleinert und mit der übrigen wässrigen Prozessflüssigkeit zu einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion vermischt. Dies soll die Schwimmdeckenbildung unterbinden und außerdem die Fettoberfläche bzw. Reaktionsfläche für die Bakterien vergrößern. Damit sind Fette und Öle besser zugänglich und deren Abbau in der Hydrolyse wird intensiviert. Zusätzlich werden im Projekt die Fermentationsprozesse an das fetthaltige Substrat angepasst. In diesem Fall bietet sich ein zweistufiges Biogasverfahren mit räumlicher Trennung von Hydrolyse und Methanstufe an. Dadurch kann die Stufe der Hydrolyse, in welcher die Spaltung der Fettmoleküle in Fettsäuren und Glycerin stattfindet, separat gesteuert und der Fettabbau überwacht werden. Die Hydrolyse erfolgt in einem Festbettreaktor der vom emulgierten Substrat durchströmt wird. Durch den Verfahrensschritt der Emulgierung ist davon auszugehen, dass der Gesamtprozess verbessert werden kann und eine höhere Biogasausbeute erzielt wird. Eine Emulgator-Einheit könnte in bereits bestehende Biogasanlagen bzw. beim Neubau von Anlagen integriert werden. Die Technologie könnte verstärkt für die Vergärung von Abwässern eingesetzt

IBÖ-04: Entwicklung einer Technologie zur Gewinnung der Fasern der Bananenstaude

Das Projekt "IBÖ-04: Entwicklung einer Technologie zur Gewinnung der Fasern der Bananenstaude" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SACHSEN! TEXTIL e.V. durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von ökonomisch und ökologisch nachhaltigen Technologie zur schonenden Aufbereitung der Bananenstaude, um aus den daraus gewinnbaren Fasern anspruchsvolle textile Produkte für unterschiedliche Marktbereiche herzustellen. Das Screening soll auf ausgewählte, weltweit etablierte Sorten in Abhängigkeit relevanter Parameter wie Stammhöhe, -durchmesser, -morphologie und Fasergehalt fokussiert werden. Ansatzpunkt aller Überlegungen ist die erhebliche Menge an Scheinstämmen, die im Zuge der Kultivierung und Produktion von Essbananen anfällt. In Bezug auf die Trockenmasse ist der Fasergehalt zwischen 25 und 33% denen von Bastfaser-pflanzen ähnlich. Innovativer Methoden zur Herstellung flächiger Gebilde, die nicht auf den klassischen Verfahren beruhen (z.B. enzymatische Flächenbildung 'veganes Leder') eröffnen unter gezielter Nutzung des Eigenschaftsprofils von Bananenfasern ganz neue Geschäftsfelder. Die Sondierungsphase lässt sich inhaltlich in drei Zielbereiche aufgliedern: A Bestandsaufnahme: Untersuchung der faser- und nichtfaserhaltigen Biomasse der Bananenscheinstämme, sowie Klassifizierung jeweiligen Eigenschaften. B Produktkonzeption: Konzipierung von Produktlinien auf Grundlage der Ergebnisse der Bestandsaufnahme sowie von Informationen zur Marktrelevanz. C Technologieentwicklung.

RePhoR - Projekt p2b (Konzeptphase): Regionales Phosphor-Recycling in der Region Zweibrücken

Das Projekt "RePhoR - Projekt p2b (Konzeptphase): Regionales Phosphor-Recycling in der Region Zweibrücken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Bereich Siedlungswasserwirtschaft und Wassergütewirtschaft (IWG-SWW) durchgeführt. Phosphor (P) ist ein essentieller und nicht substituierbarer Baustein in allen Lebewesen und wird vor allem als Dünger für eine ertragreiche Landwirtschaft gebraucht. Daher hat die Bundesregierung die Rückgewinnung von Phosphor im Deutschen Ressourceneffizienzprogramm (ProgRessII) als wichtigen Baustein zur Etablierung einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft verankert und mit der im Oktober 2017 in Kraft getretenen Novellierung der Klärschlammverordnung die gesetzlichen Rahmenbedingungen geschaffen. Für kommunale Kläranlagen mit einer Ausbaugröße über 50.000 Einwohnerwerten ist demnach ab dem Jahr 2032 die Rückgewinnung von Phosphor grundsätzlich vorgeschrieben. In diesem Zusammenhang wurde ein ganzheitliches Konzept zum regionalen P-Recycling in einer als Beispielregion ausgewählten Region erstellt. Ausgangspunkt des Recyclingkonzeptes ist eine kommunale Kläranlage mit einer Ausbaugröße von 72.000 Einwohnerwerten (GK 4). Das Konzept sieht die großtechnische Umsetzung eines Phosphor-Rückgewinnungsverfahrens auf der Kläranlage vor. Dabei soll das Phosphor-Recycling durch eine thermische Desintegration des Klärschlamms in Verbindung mit einer MAP-Kristallisation (MAP: Magnesium-Ammonium-Phosphat) realisiert werden. Für den an Phosphor abgereicherten Klärschlamm mit einem Phosphorgehalt von weniger als 20 Gramm je Kilogramm Trockenmasse ist eine Zuführung in eine anderweitige Verwertung, insbesondere in der Zementindustrie, vorgesehen. Hinsichtlich der auf der Kläranlage gewonnenen Phosphor-Rezyklate sieht das Konzept eine konsequente regionale Verwertung in der Landwirtschaft, vorzugsweise im Ökolandbau vor. Die Einhaltung der durch die Novelle der Klärschlammverordnung gegebenen gesetzlichen Rahmenbedingungen bezüglich des Phosphor-Recyclings stand bei der Konzepterstellung im Vordergrund.

Teilvorhaben 1: Entwicklung und Analyse der Gärprodukte (ILV)

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung und Analyse der Gärprodukte (ILV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten aus Biomassekonversionsanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen. Hauptaufgabe des hier beantragten Teilprojektes ist die Erstellung von und die Versorgung der Projektpartner IPÖ und IBK mit definierten Gärprodukten aus Fermentationsversuchen, die durch die Mono- bzw. Kofermentation von frischen oder speziell silierten Pflanzensubstraten im Labormaßstab definiert und reproduzierbar erzeugt werden und die sich hinsichtlich des Grades an Aufbereitung und an fermentativem Abbau unterscheiden. Darüber hinaus liegt ein weiterer Schwerpunkt auf der Beschreibung von Silierverlauf und Substratqualität sowie der Bestimmung der während der Silierung auftretenden Trockenmasseverluste unter Berücksichtigung der Alkohole. Desweiteren steht die Beschreibung der Fermentationskinetik sowie die Untersuchung des Einflusses der Kofermentation auf die Höhe des spezifischen Methanertrags im Fokus. Ausgewählte Substrate (Mais, Weizen, Zuckerrübe, Gras) werden direkt nach der Ernte kontrolliert aufbereitet: 1. getrocknet, vermahlen zum Einsatz im Batch-Versuch und Hohenheimer Biogasertragstest, 2. zerkleinert und siliert zum Einsatz im Batch-Versuch. Typische Substrate von Praxis-BGA dienen zum Betrieb der Durchflussfermenter-Anlage. Nach Versuchsende werden die Gärprodukte den Projektpartnern zur Verfügung gestellt.

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