F\u00fcr die sichere und ertragreiche Funktion von Biogasanlagen haben R\u00fchrwerke eine zentrale Bedeutung. Mit einer optimierten R\u00fchrwerkstechnologie k\u00f6nnen unerw\u00fcnschte Sink- und Schwimmschichten und damit Einbu\u00dfen beim Biogasertrag vermieden werden.<\/b><\/p>\n
Bislang kann der Praktiker aber nur durch Ausprobieren und Erfahrung herausfinden, wie schnell sich das R\u00fchrwerk drehen muss, um die Schichtenbildung zu verhindern. Eine zeitaufw\u00e4ndige Methode, bei der m\u00f6glicherweise viel Biogas, aber auch Energie verloren gehen kann, denn ein schneller als n\u00f6tig drehendes R\u00fchrwerk verschwendet Strom.<\/p>\n
Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Fraunhofer UMSICHT) versuchten deshalb, die Fragestellung auf theoretischem Wege zu l\u00f6sen. Sie simulierten das Str\u00f6mungsverhalten anhand der Substrate und Kennzahlen einer tats\u00e4chlich existierenden Biogasanlage mit einem CFD-Programm (Computational Fluid Dynamics, mathematische Methode zur Ermittlung von Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnissen) und korrelierten das Ergebnis mit Kenntnissen aus gro\u00dfen Chemiereaktoren zum Absinken bzw. Aufsteigen von Partikeln. Unter welchen Bedingungen dieses erfolgt, war aus fr\u00fcheren Projekten am Fraunhofer UMSICHT bekannt. Damit liegen nun Kriterien f\u00fcr das Entstehen von Sink- und Schwimmschichten in Abh\u00e4ngigkeit der Betriebsparameter vor.<\/p>\n
Dass die mit CFD ermittelten Daten auch tats\u00e4chlich belastbar waren, \u00fcberpr\u00fcften die Fraunhofer an einem realen Fermenter. Sie entwickelten eigens f\u00fcr diesen Zweck ein Messger\u00e4t, das f\u00fcr den Einsatz in stark verunreinigten Medien besonders geeignet ist.<\/p>\n
Die Arbeiten haben gezeigt, dass die Bewertung und Optimierung von R\u00fchrtechnik in Biogasanlagen mit Hilfe von CFD prinzipiell machbar ist. Fraunhofer UMSICHT sucht nun nach Partnern f\u00fcr die kommerzielle Umsetzung in Form eines Computerprogramms, das Betreibern und Herstellern angeboten werden soll.<\/p>\n
Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) \u00fcber dessen Projekttr\u00e4ger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) von 2005 bis Ende 2008 gef\u00f6rdert. <\/p>\n