Dipl. -Ing. (FH) Kay Rostalski
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31.12.2023

Projektergebnisse: In dem Verbundvorhaben Sens-O-Mix wurde in Kooperation mit den Partnern des Projektes Daten aus dem Prozess von Fermentern erschlossen. Innerhalb des Projektes wurden Torsionsstäbe entwickelt. Um exakte Daten zu gewinnen, wurde ein Testbecken für die Kalibrierung der Messstäbe realisiert. Diese Kalibrierbecken kann für jede Biogasanlage universell eingesetzt werden. Hierfür wird eine Probe der Anlage vor Ort entnommen und die Torsionsstäbe an dem Biogasmedium kalibriert. Die Torsionsstäbe wurden erfolgreich an der Universität Hohenheim eingebaut. Die zweite Generation der Messstäbe war dauerhaft funktionstüchtig. Für zukünftige Projekte konnten dadurch wichtige Erkenntnisse erlangt werden, welche Komponenten geeignet sind. Dies erleichtert die Durchführung weiterer Versuche. Zusätzlich konnten entscheidende Ergebnisse bei der Entwicklung der Schwimmschichtsensoren erzielt werden. Im Rahmen des Projektes war es nicht möglich eine dauerhaft funktionale Messeinheit zur Detektion von Schwimmschichten zu realisieren. Es wurden sehr gute Fortschritte erzielt. Allerdings gibt es weiterhin Probleme mit den Radarsensoren. Diese werden in folgenden Versuchen gelöst, damit die Fähigkeit zum Bestehen am Markt für diese Entwicklung realisierbar ist.

Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann.