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Biogas: Energieoptimiert und substratabhängig Rühren
Die FH Münster und die Firma Trilogik haben gemeinsam eine innovative Rührwerksgeneration entwickelt, die mit Online-Prozessmonitoring kombiniert ist und substratabhängig rührt.
Innovative Rührwerke können über Online-Prozessmonitoring substratabhängig rühren. Die FH Münster und die Trilogik GmbH haben im Projekt Innoflex die Technik optimiert und die Steuerung entwickelt. (Bildquelle: FNR/Detlef Riesel)
Die Fachhochschule Münster und die Firma Trilogik haben gemeinsam eine innovative Rührwerksgeneration entwickelt. Die neuen Rührwerke sollen einen hohen Axialschub haben und im Vergleich zu bisherigen Rührwerken Substrate besser einmischen. Dies ermöglicht eine deutliche Steigerung des Gasertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigenenergiebedarfes.
Substratabhängig rühren
Die Antriebsregelung des Rührwerks ist mit einem Online-Prozessmonitoring kombiniert und kann so substratabhängig erfolgen. Eine neue Auslegungsmethodik unterstützt Anlagenplaner und -betreiber zudem bei der Auswahl der bestmöglichen Rührtechnik.
Das Vorhaben „Innoflex – Innovative Rührtechnik in Biogasanlagen zur energieoptimalen Substrateinmischung bei flexibler Fütterung“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert.
Durch den Trend hin zur vermehrten Vergärung von Rest- und Abfallstoffen und zur flexibilisierten Zugabe von Substraten in den Fermenter stoßen herkömmliche Rührsysteme zunehmend an ihre Grenzen und verursachen hohe Eigenenergiekosten sowie unzureichende Durchmischungsergebnisse.
Paddelrührwerke eignen sich aufgrund ihrer großen Durchmesser und geringen Drehzahlen besonders für hochviskose Substratgemische. Um den Eigenenergiebedarf zu senken und die Rührwerkswirkung zu steigern, passten die Forscher die Geometrie dieser Rührwerke an die Eigenschaften des Fermentersubstrats an. Dazu erarbeiteten sie einen umfassenden Profilkatalog, der in Kombination mit unterschiedlichen Substratmischungen und Simulationsrechnungen zur Fermenterströmung eine Auswahl geeigneter Geometrien erlaubt.
Zudem haben die Forscher eine substratangepasste Rührwerkssteuerung entworfen. Rührintervalle und die Drehzahl der Rührwerke werden dabei in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeiten an verschiedenen Fermenterpositionen geregelt. Strömungstechnische Rührwerksschwächen lassen sich so auch an Bestandsanlagen identifizieren und optimieren.
Beratende Unternehmen wie die Steverding Rührwerkstechnik GmbH und die BioConstruct GmbH wollen die neuen Rührwerke und die im Projekt entwickelte Steuerung bei Vorauslegungen und praktischen Untersuchungen einsetzen.
Der Abschlussbericht des Projekts sowie die Kontaktdaten zu den Projektpartnern stehen in der Projektdatenbank der FNR zur Verfügung.
