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Biogas

Fraunhofer IGB und Uni Hohenheim optimieren nachhaltige Biogas-Produktion

| Redakteur: Tobias Hüser

Biogasforschungsanlage der Universität Hohenheim
Biogasforschungsanlage der Universität Hohenheim (Bild: Uni Hohenheim/Eyb)

An einer nachhaltigen Biogas-Produktion arbeiten derzeit Wissenschaftler in Stuttgart. Die Forscher der Universität Hohenheim und des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB optimieren die Biogas-Prozesskette, bei der alle Schritte vom Pflanzenbau bis zur Verwertung anfallender Reststoffe untersucht werden.

Stuttgart – Im Zuge der Energiewende soll die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen in Deutschland kontinuierlich ausgebaut werden. Biogasanlagen sind dabei ein wichtiger dezentraler Baustein. Zwar sind viele einzelne Prozesse in Biogasanlagen vergleichsweise gut erforscht, „es besteht aber besonderer Forschungsbedarf darin, die Biogasproduktion als Ganzes möglichst effektiv zu gestalten, um die Ausbeute zu verbessern“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Joachim Müller an der Universität Hohenheim.

Das Projekt beginnt beim Anbau von Energiepflanzen auf dem Acker und endet bei den Reststoffen der Biogasproduktion – für die es vielseitige Verwendung gibt. „Unser Ziel ist es, die Biomasse der Pflanzen, die zu Biogas vergoren werden, möglichst vollständig zu nutzen. So erforschen wir, wie sich Restprodukte optimal als Dünger verwenden lassen und in wie weit Nebenprodukte anfallen, die zum Beispiel für die chemische Industrie interessant wären“, erläutert Prof. Dr. Iris Lewandowski von der Uni Hohenheim.

Optimaler Anbau für eine optimale Biogas-Ausbeute

Der eigentliche Optimierungsprozess beginnt bereits auf dem Acker. Denn wie viel Biogas eine Pflanze liefert, hängt nicht nur von der Pflanzenart ab – sondern auch davon, wo und wie sie angebaut wird. Je nachdem wie Boden und Klima beschaffen sind oder wann und wie gedüngt wurde, sind die Ergebnisse verschieden.

Um optimale Anbaumethoden zu entwickeln, experimentieren die Wissenschaftler der Uni Hohenheim mit verschiedenen Pflanzen: neben Mais gehören dazu auch Pflanzen wie Amaranth oder Miscanthus, die derzeit als Energiepflanzen noch ein Nischendasein führen.

Maßgeschneiderte Designdünger

Da bei der Energiepflanzen-Produktion ein hoher Ertrag im Vordergrund steht, werden erhebliche Mengen Dünger benötigt. Den Dünger, den jede Pflanze in anderer Zusammensetzung benötigt, wollen die Forscher des Fraunhofer IGB maßschneidern: Mit Rohstoffen, die in der Biogasanlage selbst entstehen.

Dazu trennen sie die Gärreste der Biogasanlage in seine festen und seine flüssigen Bestandteile. Aus der flüssigen Phase wollen die Forscher wertvolle Phosphor- und Stickstoffsalze zurückgewinnen, die den Pflanzen als Nährstoffe dienen. Die Feststoffe werden weiter getrocknet. Dies geschieht zum Beispiel mit einem energieeffizienten Verfahren mittels überhitzten Wasserdampfs. Übrig bleibt eine trockene, organische Masse.

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