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Fachartikel aus Labor, Analytik und Qualitätskontrolle

18.03.2014

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Dem Schaum auf der Spur

Dr. Lucie Moeller Kontakt, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung


Dass im Fermenter einer Biogasanlage im Großen und Ganzen das Gleiche passiert, wie im Pansen der Kuh, gehört hierzulande schon fast zum Allgemeinwissen. Vermutlich weniger bekannt ist dagegen, dass die tierischen und die technischen Futterverwerter verbreitet unter derselben Verdauungsstörung leiden - einer übermäßigen Schaumbildung. Bei der Kuh hilft dann manchmal nur ein gezielter lebensrettender Stich in den Pansen, damit das überschüssige Gas entweichen kann. Das geht bei einem Biogasreaktor aus Stahl oder Beton natürlich nicht. Anlagenbetreibern bleibt da nur die Bekämpfung übermäßiger Schaumbildung im Biogasprozess, um Folgeschäden zu vermeiden. "Diese reichen von einigen hundert Euro für erhöhten Personalaufwand und den Einsatz von Antischaummitteln bis zu schwerwiegenden Betriebsstörungen mit hohen Kosten, etwa durch Krustenbildung an der Reaktorwand oder verstopfte Gasleitungen", sagt Dr. Lucie Moeller.

Die Ingenieurin gehört zu einem kleinen Forscherteam am UFZ, das sich seit geraumer Zeit mit diesen Problemen befasst. "Wir wollen klären, welche Faktoren genau und vor allem in welchem Zusammenspiel dieses Phänomen befördern oder bremsen", so Moeller. Ziel ist es, ein Frühwarnsystem zu entwickeln und Möglichkeiten aufzuzeigen, die Prozessführung entsprechend anzupassen. Im ersten Schritt folgten die Wissenschaftler der Spur des Schaums, indem sie den Betriebsalltag in mehreren schäumenden Praxisanlagen analysierten und Proben nahmen. Die Untersuchungen zeigen, dass die Schaumbildung in Biogasanlagen meist auf physikochemischen Effekten basiert. Das heißt, die Ursachen liegen entweder in einer suboptimalen Prozessführung, zum Beispiel durch plötzliche Temperaturschwankungen, mangelhaftes Rührmanagement, Überfütterung oder Nährstoffmangel. Oder sie liegen bei den Substraten, mit denen die Anlagen beschickt werden.

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