Aktuelle Projekte (Auswahl)
Aktuelle Forchungsvorhaben mit Projektleitung durch Mitglieder der AG:
Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung (GülleKOM)
Laufzeit: 1.11.2021 - 31.10.2024
Fördermittelgeber / Projektträger: BMEL / FNR; FKZ 2220WD004A
Partner:
- AEV Energy GmbH
- Ellmann Engineering (EE) GmbH
Kurzbeschreibung / Projektinhalte:
Grundgedanke ist die ökonomische und ökologische Aufwertung von aeroben Verfahren zur Gülleentstickung vor dem Hintergrund der Überdüngungsproblematik. Das Projekt hat zum Ziel, ein Gülleaufbereitungsverfahren bis zur Praxisreife zu entwickeln, welches aerobe Techniken zur Stickstoffreduzierung mit energetischer Nutzung in anaeroben Verfahren (Biogasreaktoren) und der Gewinnung von Biomasse (Proteine) kombiniert.
Die Arbeitsziele im Einzelnen sind:
- Entwicklung eines modularen Modellansatzes zur Gülleaufbereitung und Schaffung der dafür notwendigen Datenbasis
- Senkung des Ammoniumstickstoffgehaltes der Gülle (aerobe Technologie)
- Nutzung des energetischen Inhalts der Gülle durch Produktion von Biogas (anaerobe Technologie)
- Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Gülleaufbereitung
- Reduzierung der Produktion von elementarem Stickstoff durch Fixierung des löslichen Ammoniumstickstoffes in abtrennbarer Biomasse
- Gewinnung eines transportwürdigen Düngers (Phosphor- und Stickstoffdünger)
- Gewinnung von Protein als Bioökonomierohstoff (u. a. für Klebstoffe, Bindemittel, Schmierstoff-Additive)
Kontakt Projektleitung:
Quantifizierung einer Gruppe von syntrophen Bakterien als neuer Biomarker zur besseren Steuerung von Biogasfermentern (SynControl)
Laufzeit: 1.9.2024 - 28.2.2027
Fördermittelgeber / Projektträger: BMBF
Partner:
- AMODIA Bioservice GmbH
- Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V.
Kurzbeschreibung/ Projektinhalte:
Gesamtziel des Projektes „SynControl“ ist es, die Eignung von syntrophen Mikroorganismen als Biomarker für die Überwachung und Steuerung von Biogasanlagen zu überprüfen, welche überwiegend mit Rest- und Abfallstoffen aus der Industrie und Landwirtschaft betrieben werden. Die verbesserte Überwachung und Steuerung der Biogasprozesse soll die Effizienz von Biogasanlagen steigern, den Anteil von Rest- und Abfallstoffen an der Biogaserzeugung erhöhen und so einen Beitrag dazu leisten, die Emission von Treibhausgasen zu verringern.
Das vom DBFZ bearbeitete Teilvorhaben fokussiert hierbei auf die Planung und Durchführung von kontinuierlichen Gärtest unter Simulation störungsanfälliger Prozessführung. Es sollen insbesondere schnelle Wechsel der Substratqualität und stoßartige Belastungen mit sprunghafter Verkürzung der hydraulischen Verweilzeit untersucht werden. Im Rahmen dieser Untersuchungen können potenziell geeignete Biomarker identifiziert sowie unter praxisnahen Bedingungen validiert werden. Darüber hinaus erfolgt ein Monitoring von ausgewählten Praxisanlagen einschließlich Input-Substrate, um identifizierte Mikroorgansimen in realen Anlagen nachzuweisen und vergleichende chemisch-physikalische Daten zu ermitteln.
Kontakt Projektleitung:
Identifikation von Enzymen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse (BiberZym)
Laufzeit: 1.2.2023 bis 31.12.2025
Fördermittelgeber / Projektträger: BMEL / FNR, FKZ
Partner:
- TU Dresden, Institut für Naturstofftechnik, Professur Bioverfahrenstechnik
Assoziierte Partner:
- Gewässer- und Deichverband Oderbruch (GEDO)
- Landkreis Nordsachsen, untere Naturschutzbehörde
- Landkreis Leipzig, untere Naturschutzbehörde
Kurzbeschreibung / Projektinhalte:
Biber ernähren sich besonders im Winterhalbjahr nahezu ausschließlich von zellulosehaltigem Material wie Rinde und von Zweigen. Sie sind also offenbar zu einer sehr effizienten Verdauung von Lignozellulose befähigt. Im Projekt soll das spezielle Darm-Mikrobiom des Bibers und seine Nutzbarkeit in technischen Prozessen untersucht werden. Die Arbeitsziele im Einzelnen sind:
- Identifikation der Mikroorganismen/des Mikrobioms im Verdauungstrakt des Bibers
- Charakterisierung der saisonalen Bibernahrung mit Methoden der Futtermittelanalytik (Verdaulichkeiten)
- Regelmäßige Beprobung und Analyse des Darminhalts von getöteten Bibern
- Isolation der für die effektive Zellulosespaltung verantwortlichen Enzyme
- Experimentelle Untersuchungen zum Effekt der Enzyme in großtechnischen Biogasanlagen
- Untersuchung der Möglichkeit einer technischen Nachahmung des Verdauungsprinzips
Kontakt Projektleitung:
Methanemissionsmodell für offene Gärprodukt- / Güllelager (MeMo)
Laufzeit: 1.11.2021 - 31.10.2024
Fördermittelgeber / Projektträger: BMEL / FNR; FKZ 222WD003X
Kurzbeschreibung / Projektinhalte:
Die Minderung der Emissionen von Treibhausgasen (THG) bei der Lagerung von Wirtschaftsdünger ist in Deutschland und weltweit zwingend geboten, um der globalen Erwärmung entgegenzuwirken. Das MEMO-Projekt soll mit Hilfe von (Langzeit-)Messungen im Labor- und Praxismaßstab sowie der Modellierung von Emissionen aus offenen bzw. nicht gasdicht abgedeckten Gärrestlagern an Biogasanlagen einen realistischen Einblick in die tatsächlich unter Praxisbedingungen entstehenden saisonalen Methanemissionen in Deutschland geben. Durch die modellbasierte Auswertung der unterschiedlichen Versuchssysteme wird erstmals ein direkter Vergleich und eine aussagekräftige Bewertung der verfügbaren Messmethoden zur Bestimmung von THG-Emission ermöglicht. Zudem wird die Übertragbarkeit des MEMO-Modells auf Güllelager untersucht.
Die Arbeitsziele im Einzelnen sind:
- Neuentwicklung einer Methanemissionsmessmethodik für nicht gasdicht abgedeckte Gärprodukt- bzw. Güllelager (Regendach)
- Bestimmung der saisonalen Emissionen von Gärproduktlagern
- Weiterentwicklung von Methanemissionsmodellierungsansätzen
- Ableitung von aktuellen Emissionsfaktoren (globale Erwärmung) für die Gärproduktlagerung, Anpassungen der THG-Bilanzierung und Validierung der IPCC-Bewertungsmethode
Kontakt Projektleitung:
Nährwert - Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen
Laufzeit: 1.07.2021 - 31.12.2024
Fördermittelgeber / Projektträger: BMEL / FNR; FKZ 2220NR255A
Projektpartner:
FH Münster Fachbereich Energie Gebäude Umwelt
Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. (3N)
Kurzbeschreibung / Projektinhalte:
Ziel des Vorhabens ist es, praxiserprobte integrierte Lösungen für die Gärproduktaufbereitung zu entwickeln und zu bewerten. Da sowohl die Kosten als auch die technischen Risiken mit zunehmendem Aufreinigungsgrad bis hin zur Totalaufbereitung meist überproportional steigen, sollen die innovativen Lösungen der Gärrestaufbereitungsverfahren hinsichtlich der Gesamtkosten optimiert werden.
Aktivitäten und Maßnahmen:
- Vergleichende Erprobung praxisverfügbarer Technik unter verschiedenen Einsatzbedingungen (versch. Substrate, versch. Aufbereitungsgrade, Maschineneinstellungen) – Bereitstellung neutraler Ergebnisse für Anwender und Hersteller (zur Optimierung).
- Weiterentwicklung vielversprechender technischer Ansätze und Herausarbeitung weiteren Forschungsbedarfes, um auch künftig weitere Emissions- und Kostensenkungspotentiale sowie Nährstoffmanagementoptimierungen generieren zu können.
- Weiterentwicklung und Erprobung einer vor Ort einsetzbaren Analytik (NIRS), mit dem sowohl die pflanzenbaulich bedarfsgerechte Einsatzkalkulation als auch Verwaltung und Management (Lieferscheine, Stoffstrombilanz, Erkennung von Schwachstellen) massiv vereinfacht werden.
- Verbindung praxistauglich optimierter Einsatz unterschiedlicher Gärprodukte mit pflanzenbaulicher Anwendung, um insgesamt effiziente, umweltfreundliche und kostengünstige Lösungen realisieren zu können.
Kontakt Projektleitung: