Intermediäre Belüftung zur Optimierung der Biogasqualität und -quantität

Das Verfahren der intermediären Belüftung macht sich die unterschiedliche Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten zu Nutze. Hierzu wird kontinuierlich ein Teil des Biogasreaktors in einen separaten Behälter gepumpt, in diesem unterschiedlich lange belüftet und anschließend in den Fermenter zurückgepumpt. Kohlenstoffdioxid und Methan unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Löslichkeit in Wasser um den Faktor 40. Durch das Einblasen von Luft werden beide Gase ausgetrieben. Anschließend lösen sich im Fermenter beide Gase wieder bis zur Sättigung. Da sich wesentlich mehr Kohlenstoffdioxid löst, führt dies zu einer Aufreinigung des Biogases, gleichzeitig nimmt damit jedoch die Biogasquantität ab. Eine Steigerung der Methankonzentration um ca. 25 % konnte mit Hilfe dieses Verfahrens erreicht werden. Die Methanfracht, das produzierte Biogasvolumen multipliziert mit der Methankonzentration, erreichte zwischen 95 % und 100 % der Methanfracht der unbehandelten Reaktoren. Verglichen mit den am Markt etablierten Gasaufreinigungsverfahren konnten Energieeinsparungen von bis zu 50 % erreicht werden. Allerdings verschlechtert sich diese Bilanz durch den etwas höheren Methanschlupf von 5 % im Gegensatz zu durchschnittlich 1- 2 % bei den etablierten Verfahren. Wird der Energieverlust durch den Methanschlupf einberechnet so schneidet das Verfahren der intermediären Belüftung etwas schlechter ab. Hierbei handelt es sich jedoch um Ergebnisse einer nicht optimierten Versuchsanlage, so dass Effizienzsteigerungen hinsichtlich des Energieverbrauchs und des Methanschlupfes zu erwarten sind. Das Verfahren der intermediären Belüftung kann zur effizienten Biogasaufreinigung beitragen, hierfür sind jedoch weitere Forschungen und eine Optimierung des Verfahrens notwendig. Eine Optimierung der Belüftungseinrichtung und der Abstimmung von Belüftung und Ruhezeit sollte ebenso untersucht werden wie die Verringerung des Methanschlupfes.