Entwicklung der Rührwerkstechnik in Biogasanlagen

Eine Biogasanlage besteht aus vielen verschiedenen verfahrenstechnischen Bauteilen, welche jeweils auf eine bestimmte Eigenschaft oder Eigenschaftskombination (Stabilität, Dichtheit, Reibungskoeffizient, Volumen-Grundfläche-Verhältnis…) hin optimiert werden. Unter besonderer wissenschaftlicher Beobachtung (Fraunhofer, UMSICHT) steht aktuell die Rührwerkstechnik im Fermenter. Die Rührwerkstechnik soll die Bildung und Erhaltung von homogenen Flüssigkeitsschichten unterstützen und verhindern, dass sich Ablagerungen und Feststoff-Cluster bilden, welche die Prozessgeschwindigkeit und Stabilität des Abbaus der organischen Substanz verringern können. Da die Rührwerkstechnik zu den beweglichen Bauteilen innerhalb der Konstruktion einer Biogasanlage gehört, benötigt sie relativ viel Betriebsenergie und hat einen tendenziell schnelleren Verschleiß.

Das ideale Design für ein Rührwerk in einer Biogasanlage zu entwickeln, kann deshalb den mittelfristig benötigten Kapitaleinsatz (Betriebskosten) effektiv reduzieren und einen stabileren Abbauprozess fördern. Das UMSICHT der Fraunhofer-Gesellschaft hat einen Teil des Entwicklungspotentials mit Hilfe von CFD Programmen (Computational Fluid Dynamics) virtuell ausgeschöpft. Dabei wurden mathematische Differentialgleichungen aus dem Bereich der Strömungslehre mit Datensätzen von großen Chemiereaktoren korreliert, um so ein optimales Strömungsverhalten von Partikeln in dynamischen Flüssigkeiten zu errechnen.

Das Entwicklungspotential von Biogasanlagen ist groß und gerade im Bereich der Verfahrenstechnik, die über den gesamten Produktionsprozess mitläuft, können Kosten gespart werden, indem Prozessmängel verringert werden. Je größer die Anlage und ihre Leistung, desto nachhaltiger die Auswirkungen einer Weiterentwicklungen von selbst kleinen Bauteilen. Gerade in Bezug auf große Anlagen (>20 MW) wie in Penkun oder Güstrow ermöglichen technologische Innovationen eine wertschöpfende Kosten-Nutzen-Bilanz.

About the Author:

Ron "BiomassMuse" Kirchner ist Umweltingenieur, Fachjournalist und WebDesigner. Eine für BiomassMuse nützliche Mischung, da diese einen unabhängigen Schreibstil unterstützt. Aus der Hauptstadt schreibt er über den Einsatz der gasförmigen, flüssigen und festen Bioenergie im Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt. Außerdem engagiert er sich gemeinsam mit anderen Energiebloggern für das Gelingen einer bürgernahen und ganzheitlichen Energiewende.

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