ISBN 9783843956840

978-3-8439-5684-0, Reihe Verfahrenstechnik

Thomas W. Trabold
Zum Einfluss von Vergasungsteeren auf die biologische Methanisierung

216 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2025), Softcover, A4

Zusammenfassung / Abstract

Diese Dissertationsschrift adressiert die Erweiterung des Substratspektrums der biologischen Methanisierung hin zu ligninhaltigen Reststoffen wie Waldrestholz oder Straßenbegleitgrün. Sie schlägt dazu vor, der biologische Methanisierung eine Vergasung vorzuschalten und setzt den Fokus auf den Einfluss der Vergasungsteere auf die biologische Methanisierung.

Nach einer Einordnung in das Konzept Power-to-Gas werden eine Reihe von Grundlagen zur biologischen Methanisierung sowie ein Überblick zum derzeitigen Stand der Wissenschaft und erste Umsetzungen präsentiert.

Im Rahmen dieser Arbeit ist ein Rührfermenter entstanden, der mit einer Mischkultur betrieben wird. Die maximalen Leistungsgrenzen liegen in der Größenordnung der Werte der vorangestellten Literaturstudie. Erste synthetische Annäherungen an das Synthesegas zeigen die Toleranz gegenüber allen relevanten Bestandteilen mit Ausnahme der im Synthesegas enthaltenen sogenannten Teere. Diese Arbeit stellt die erste wissenschaftliche Betrachtung einer Zugabe von ungereinigtem Synthesegas direkt aus dem Vergaser in die biologische Methanisierung dar.

Dieser negative Effekt kann mit einer repräsentativen, synthetischen Teermischung verifiziert werden, wobei die maximale Beladung des Substrats im Rührfermenter durch eingebrachten Teer in einem Bereich von 0,33 bis 0,48 g/l liegen. Dieser Effekt geht jedoch nicht gleichermaßen auf einzelne Teerbestandteile zurück. Während monoaromatischer Kohlenwasserstoffe keinerlei Einfluss zeigen, liegt die maximale Teerbeladung für die Gruppe zweiringiger Teere bei 0,17 g/l und für drei- und vierringige Aromaten bei durchschnittlich 0,05 g/l. Einzelne Komponenten zeigen aufgrund der geringen Löslichkeit keine Auswirkung.

Dementsprechend ist zu schlussfolgern, dass eine Nutzung ligninhaltiger Reststoffe durch eine Vergasung in der biologischen Methanisierung möglich ist, sofern teerarme Vergaser mit einem Schwerpunkt auf leichten Teerkomponenten verwendet werden.