Entwicklung einer Biogas-Volumenstrom-Messeinrichtung mit integriertem Druckausgleich

Projektlaufzeit: 04/2011 – 08/2013

Zur Beurteilung der Effizienz des Biogasprozesses ist es erforderlich, die Menge sowie die Zusammensetzung des gebildeten Gases zu erfassen. Insbesondere in Laboranlagen ist eine sehr genaue Bestimmung der Gasmenge wichtig, da hier mit sehr kleinen Reaktorvolumina (ca. 0,5 – 60 Liter) und damit auch mit geringen Volumenströmen gearbeitet wird. Die bisher angebotenen Modelle stellen nur unbefriedigende Lösungen dar, weil sie nur einen sehr begrenzten Messbereich abdecken.

Aus diesem Grund war es das Ziel des Projektes, eine innovative Messeinrichtung zur quantitativen Bestimmung von Biogas aus Laborbiogasanlagen zu entwickeln, die einen Messbereich zwischen 0,001 und 360 L/h abdeckt. Die von der Firma mytron Bio- und Solartechnik GmbH entwickelte und produzierte Gasvolumen-Messeinrichtung erfasst den Volumenstrom über die Messung und Regelung des Fermenterinnendruckes. Dazu wird ein Drucksensor eingesetzt, der den Differenzdruck zwischen Fermenterinnenraum und Umgebung misst. Beim Überschreiten eines Auslösedruckes wird eine Schlauchpumpe eingeschaltet, die das Gas aus dem Kopfraum des Fermenters pumpt, bis der Differenzdruck den Abschaltdruck erreicht. Beide Auslösedrücke sind einstellbar. Die Umdrehungen des Rollenträgers der Schlauchpumpe werden gezählt und dienen als Grundlage der Fördervolumenberechnung. Der Vorteil des Systems liegt in der drucklosen, beinahe stufenlosen Messung und dem damit verbundenen sehr großen Messbereich. Anfängliche Schwierigkeiten mit zu hohen Pulsationen der Schlauchpumpe konnten durch die Entwicklung einer eigenen Schlauchpumpe von der Firma mytron behoben werden.

Im Rahmen des Projektes oblag dem IASP die Testung und Optimierung des von der Firma mytron entwickelten Prototyps. Hierfür wurde das Messgerät an 20 Liter-Laborbiogasreaktoren, welche vom IASP im Biogastechnikum betrieben werden, angeschlossen.Sehr geringe und höhere Gasdurchflussmengen konnten durch Variation der Futterzufuhrmenge in die Biogasanlage eingestellt werden. Zum Vergleich wurden das Gasvolumenmessgerät mit den dort bisher eingesetzten Gasuhren in Reihe geschaltet und die Messergebnisse verglichen. Weiterer Optimierungs- und Entwicklungsbedarf für eine Markteinführung besteht insbesondere am Bereich der Softwareimplementierung.

Projektträger

AiF Projekt GmbH

Auftraggeber

mytron Bio- und Solartechnik GmbH

Ansprechpartner IASP

Dr. Verena Wragge

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