FAQ: BMP-Untersuchungen
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Darf man fehlende Tage in der BMP-Kurve ergänzen?
Man kann sie durch Interpolation zwischen benachbarten Messungen schätzen, muss sie aber als geschätzte Werte kennzeichnen. Es ist nicht erlaubt, Punkte außerhalb des Messbereichs hinzuzufügen oder die Kurve zu verlängern, damit alle Serien gleich lang sind.
Quellen: Holliger C. u. a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests, Water Sci. Technol. 74(11), 2515–2522; Hafner S.D. u. a. (2020), Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP), Water 12(6), 1752; Holliger C. u. a. (2021), Towards a standardization of biomethane potential tests: a commentary, Water Sci. Technol. 83(1), 247–250
Behandelt im Beitrag: Fehlende Punkte auf der BMP-Kurve: wann Interpolation redlich ist und wann nicht
In welchen Einheiten wird BMP angegeben?
Meist in NmL CH₄ pro Gramm organischer Trockensubstanz (VS, oTS), seltener pro Gramm Trockensubstanz (TS) oder pro Tonne Frischmasse. Das Volumen wird auf Normbedingungen (0 °C, 1013 hPa) für trockenes Gas umgerechnet.
Quellen: Holliger C. u. a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests, Water Sci. Technol. 74(11), 2515–2522; Angelidaki I. u. a. (2009), Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crops, Water Sci. Technol. 59(5), 927–934
Behandelt im Beitrag: Was ist BMP? Methanpotenzial: Definition, Anwendungen und Grenzen
Warum wird BMP auf oTS bezogen angegeben und nicht auf Frischmasse?
Frischmasse enthält eine schwankende Menge Wasser und Asche. Die oTS beschreibt die Materie, die tatsächlich abgebaut werden kann, was den Vergleich von Substraten mit unterschiedlichem Wassergehalt erlaubt.
Quellen: Holliger C. u. a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests; FNR — Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe
Behandelt im Beitrag: TS und VS in BMP-Untersuchungen: Bestimmung der Trockensubstanz und Messfallen
Warum wird im BMP-Test eine Cellulosekontrolle eingesetzt?
Die Cellulosekontrolle ist ein paralleler Ansatz mit mikrokristalliner Cellulose bekannten Potenzials, der bestätigt, dass das Inokulum aktiv ist und das Messsystem korrekt arbeitet.
Das theoretische Potenzial von Cellulose beträgt etwa 415 NmL CH₄/g oTS, und nach den aktuellen Validierungskriterien (Hafner u. a. 2020; Holliger u. a. 2021) muss das mittlere Ergebnis der Cellulose im Bereich 340–395 NmL CH₄/g oTS liegen, mit einer RSD von höchstens 6% — das ist die Bedingung für die Gültigkeit einer Serie. Ein zu niedriges Ergebnis deutet auf ein schwaches oder gehemmtes Inokulum, Undichtigkeiten oder einen Messfehler hin, ein zu hohes auf Fehler bei der Volumenumrechnung oder Dosierung. Ergebnisse einer Serie ohne korrekte Positivkontrolle sind mit Vorsicht zu behandeln.
Quellen: Towards a standardization of biomethane potential tests — Holliger u. a., Water Sci. Technol. (2016); Towards a standardization of biomethane potential tests: a commentary — Water Sci. Technol.; Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP) — Hafner u. a., Water 12(6), 1752 (2020)
Was ist BMP (Methanpotenzial)?
BMP (biochemical methane potential) ist die maximale Methanmenge, die sich aus einer Einheit Substrat in einem anaeroben Labortest gewinnen lässt, meist angegeben in NmL CH₄ je Gramm organischer Trockensubstanz (oTS).
Der Test besteht in der Inkubation der Probe mit einem Schlamm, der Mikroorganismen enthält (Inokulum), bei kontrollierter Temperatur und der Messung der Methanproduktion, bis der Zuwachs abklingt. Das Ergebnis beschreibt das Potenzial des Materials und nicht die Ausbeute einer konkreten Anlage. Es dient dem Vergleich von Substraten, der Planung von Rezepturen, der Beurteilung der Abbaubarkeit und der Überprüfung der Wirkung einer Vorbehandlung.
Quellen: Towards a standardization of biomethane potential tests — Holliger u. a., Water Sci. Technol. (2016)
Was ist genauer: Druckmessung oder Volumenmessung?
Jede Methode kann zuverlässig sein, wenn sie korrekt kalibriert ist und die Umrechnungen berücksichtigt. Entscheidend sind die Vermeidung von Undichtigkeiten, die Temperaturkontrolle und die korrekte Umrechnung auf trockenes Gas unter Normbedingungen.
Quellen: Hafner S.D., Fruteau de Laclos H., Koch K., Holliger C. (2020), Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP), Water 12(6), 1752; Holliger C. u. a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests
Behandelt im Beitrag: Gasmessung im BMP-Test: manometrische und volumetrische Methoden sowie GC
Was tun, wenn Cellulose ein Ergebnis unter dem Kriterium liefert?
Die Versuchsreihe ist ungültig. Prüfen Sie die Aktivität und Entgasung des Impfschlamms (Inokulum), die Dichtheit, die Kalibrierung der Gasmessung und das I/S-Verhältnis und wiederholen Sie anschließend den Test. Korrigieren Sie die Substratergebnisse nicht mit einem Faktor.
Quellen: Holliger C. u. a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests, Water Sci. Technol. 74(11), 2515–2522; Hafner S.D., Fruteau de Laclos H., Koch K., Holliger C. (2020), Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP), Water 12(6), 1752; Holliger C. u. a. (2021), Towards a standardization of biomethane potential tests: a commentary, Water Sci. Technol. 83(1), 247–250
Wie lange dauert ein BMP-Test?
Ein typischer BMP-Test dauert etwa zehn bis einige Dutzend Tage (oft 3–6 Wochen), doch die richtige Dauer hängt vom Substrat und vom Abbruchkriterium ab und nicht von einer im Voraus festgelegten Zahl von Tagen.
Nach den aktuellen Leitlinien (Hafner u. a. 2020; Holliger u. a. 2021) endet der Test, wenn die tägliche Methanproduktion aus der Flasche an 3 aufeinanderfolgenden Tagen unter 1,0% des kumulierten Netto-Methanzuwachses aus dem Substrat liegt (nach Abzug des Mittelwerts der Blindproben). Leicht abbaubare Substrate (Zucker, Fette) können das Plateau schneller erreichen, lignocellulosehaltige Materialien, Stroh oder Schlämme — langsamer. Ein zu früher Abbruch des Tests drückt das Ergebnis, ein zu später verlängert die Kosten. Geben Sie die Testdauer immer zusammen mit dem Ergebnis an.
Quellen: Towards a standardization of biomethane potential tests — Holliger u. a., Water Sci. Technol. (2016); Towards a standardization of biomethane potential tests: a commentary — Water Sci. Technol.; Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP) — Hafner u. a., Water 12(6), 1752 (2020)
Wozu wird im BMP-Test eine Blindprobe durchgeführt?
Die Blindprobe enthält nur das Inokulum ohne Substrat und erlaubt es, das Methan abzuziehen, das aus der im Inokulum enthaltenen organischen Substanz stammt, sodass das Ergebnis nur das untersuchte Material betrifft.
Das Inokulum, z. B. Gärrest, produziert aus Resten organischer Substanz selbst Biogas. Die Produktion aus den Blindflaschen wird nach der Umrechnung auf oTS von der Produktion aus den Flaschen mit Substrat abgezogen. Ist das Inokulum schlecht ausgegast, liefert die Blindprobe ein großes Signal, und das Ergebnis hat eine größere Unsicherheit. Deshalb verwendet man vorinkubiertes (ausgegastes) Inokulum und führt die Blindproben in Wiederholungen durch.
Quellen: Towards a standardization of biomethane potential tests — Holliger u. a., Water Sci. Technol. (2016)