Innovative Rührtechnik für Biogasanlagen
Forscher der Fachhochschule Münster haben gemeinsam mit der Trilogik GmbH eine innovative Rührwerksgeneration mit verbessertem Suspensionsverhalten und hohem Axialschub entwickelt, die eine deutliche Steigerung des Gasertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigenenergiebedarfes ermöglicht.
Rührwerksantrieb auf einem Fermenterdach, Foto: FNR/Detlef Riesel
Die Antriebsregelung 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 erstmalig streng algorithmisch an die Eigenschaften des Fermentersubstrats an. Dazu erarbeiteten sie einen umfassenden Profilkatalog, der in Kombination mit unterschiedlichen Substratmischungen und Simulationsrechnungen zur Fermenter-Strömung eine Auswahl geeigneter Geometrien erlaubt.
Zudem haben die Forscher eine substratangepasste Rührwerkssteuerung konstruiert. 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 entwickelte Steuerung bei Vorauslegungen und praktischen Untersuchungen einsetzen.
Der Abschlussbericht sowie die Kontaktdaten zu den Projektpartnern stehen in der Projektdatenbank der FNR (siehe Link) unter den Förderkennzeichen 22042018 und 2219NR137 zur Verfügung.