BMP-UntersuchungenStroh und Ernterückstände
Barley straw — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 238 m³ CH₄/t oTS
Barley straw: 8 Datensätze an BMP-Daten aus 4 Publikationen, gewichteter Mittelwert 238 m³ CH₄/t oTS, Spanne 189–370.
Bewertung: gutCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)
Foto M J Richardson / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 2.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
- Gewichteter Mittelwert
- 238m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 189–370m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 8Studien
- Publikationen
- 4Quellen
- Temperaturen
- 38 °C, 40 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,2 kWh/m³ Biogas
Schätzung anhand der Substratart Die erfassten Studien enthalten keine Messung. Das Intervall ergibt sich aus der ungefähren Zusammensetzung (Protein aus Gesamtstickstoff (N 1 % TS × 6,25)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.
Bewertung für Biogasanlagen
gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen
Potenzial je Tonne Frischmasse: sehr hoch (203 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +3
- +3Potenzial 203 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 238 × TS 90,5 % × oTS 94,3 %)
Prozessstabilität 0
- 0keine Faktoren
Handhabung und Kosten −1
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
- −0,5langsamer Abbau — lange Verweilzeit
Punkte insgesamt: 2 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.
Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten
BMP-Kurven aus 8 Studien
Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze
Gestrichelte Linien sind eine Modellkurve (Kinetik erster Ordnung, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); der Endpunkt stammt aus der Publikation. Alle Kurven sind Modellkurven.
Kumulierte Methanproduktion im Testverlauf [m³ CH₄/t oTS]. Die dicke Linie ist der gewichtete Mittelwert aller Datensätze (238); Punkte markieren die in den Publikationen angegebenen Endwerte. Fahren Sie mit der Maus über das Diagramm, um Werte abzulesen; ein Klick auf einen Legendeneintrag blendet einen Datensatz aus oder ein.
Datensätze und Quellen
CSV herunterladen| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | Temperatur | Probe | Kurve |
|---|---|---|---|---|
| Amon et al. (2007) DOI | 189 | 38 °C · mesophil | Barley Straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Dinuccio et al. (2010) DOI | 229 | 40 °C · mesophil | barley straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Menardo et al. (2012) · 1 DOI | 240 | 40 °C · mesophil | Barley Straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Menardo et al. (2012) · 2 DOI | 286 | 40 °C · mesophil | Barley Straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Menardo et al. (2012) · 3 DOI | 339 | 40 °C · mesophil | Barley Straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Menardo et al. (2012) · 4 DOI | 370 | 40 °C · mesophil | Barley Straw | Endpunkt (Modellkurve) |
| Schumacher et al. (2014) · 1 DOI | 224 | 38 °C · mesophil | — | Endpunkt (Modellkurve) |
| Schumacher et al. (2014) · 2 DOI | 228 | 38 °C · mesophil | — | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 238 | arithmetischer Mittelwert 263, SD 63 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 90,5% (Spanne 89,2–90,5)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 94,3 % TS (Spanne 94,3–97,6)
- Stickstoff
- 1 % TS
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 3 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 3 Bestimmungen. Die Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.
Quellen: Dinuccio et al. (2010); Menardo et al. (2012); Schumacher et al. (2014).
Die Zusammensetzung des Rohstoffs schwankt zwischen Chargen — für Anlagenberechnungen verwenden Sie die Analyse Ihrer eigenen Probe. Der Rechner trägt typische Werte automatisch ein.
Prozesseigenschaften
Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten
- gut kombinierbar
- Vorsicht
Substrate: Neigung zur Schaumbildung — z. B. Spent coffee grounds, Primary sludge, Slaughterhouse waste (cattle, pigs, poultry), Fats, oils and grease (FOG), Milk and buttermilk
Dosierung
Quellen der Prozessdaten
- Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010) Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012) The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714
- Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007) Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212
- Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
- Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
- Schumacher, B.; Wedwitschka, H.; Hofmann, J.; Denysenko, V.; Lorenz, H.; Liebetrau, J. (2014) Disintegration in the biogas sector – Technologies and effects. Bioresource Technology 168, 2–6
- FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.
Was die Zusammenstellung zeigt
Die Zusammenstellung umfasst 8 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Barley straw“ aus 4 Publikationen, veröffentlicht 2007–2014. Die Ergebnisse reichen von 189 bis 370 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 238 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 263, Standardabweichung 63).
Die Tests wurden bei 38, 40 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 8 Datensätze gibt die Publikation nur den Endwert an. Die Linie im Diagramm ist dann eine Modellkurve (Kinetik erster Ordnung) und dient nur dem Vergleich der Kurvenformen — nur der Endpunkt stammt aus der Publikation.
So nutzen Sie diese Daten
BMP beschreibt das Potenzial, das im Batch-Test unter Laborbedingungen erzielt wird. In einer großtechnischen Anlage hängt der Ertrag zusätzlich von Verweilzeit, Fermenterbelastung, Durchmischung und Zusammensetzung der Einsatzstoffe ab. Für Vorberechnungen empfiehlt sich der gewichtete Mittelwert, für die Risikobewertung die gesamte Spanne der Ergebnisse. Bei der Planung eines konkreten Einsatzstoffs lohnt es sich, einen eigenen BMP-Test an einer repräsentativen Probe zu beauftragen.
Methodik in Kürze
BMP ist die Methanmenge, die im Batch-Test aus der organischen Trockensubstanz (oTS) gewonnen wird, angegeben in m³ CH₄ pro Tonne oTS (numerisch identisch mit NmL CH₄/g oTS in den Publikationen) und auf Normbedingungen (0 °C, 101,325 kPa) umgerechnet. Der gewichtete Mittelwert gibt jeder Publikation ein Gesamtgewicht von 1, das gleichmäßig auf ihre Ergebnisse für das Substrat verteilt wird — eine Arbeit, die zwanzig Sorten testet, wiegt also nicht schwerer als eine Arbeit mit einer einzigen Probe. Bei Ringversuchen ist die Einheit das Labor (Gesamtgewicht 1), und innerhalb des Labors steigt das Gewicht eines Tests mit der Zahl der Flaschen (Replikate). Ergebnisse nach einer Vorbehandlung (z. B. thermisch, chemisch, enzymatisch) werden gesondert ausgewiesen und gehen nicht in den Mittelwert ein.
Durchgezogene Linien sind in den Tests gemessene Kurven. Gibt eine Publikation nur das Endergebnis an, zeichnen wir ein kinetisches Modell erster Ordnung, B(t) = B₀·(1 − e−kt): Nur der Endpunkt stammt aus der Publikation, die Kurvenform dient ausschließlich der Visualisierung — die Produktion an einem bestimmten Tag lässt sich daraus nicht ablesen. Für dieses Substrat wurde k = 0,136 d−1 angenommen (Median der in den Quellen angegebenen und/oder an die mittleren gemessenen Kurven angepassten Geschwindigkeitskonstanten k).
Die Statistiken beschreiben die Streuung veröffentlichter Ergebnisse — eine deskriptive Zusammenstellung, keine Metaanalyse und keine Garantie für den Anlagenertrag.
Ergebnisse nach Vorbehandlung (8) — vom Mittelwert ausgeschlossen
| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | Vorbehandlung | Probe |
|---|---|---|---|
| Schumacher et al. (2014) | 247 | unspecified | Barley Straw |
| Schumacher et al. (2014) | 242 | unspecified | Barley Straw |
| Schumacher et al. (2014) | 216 | unspecified | Barley Straw |
| Schumacher et al. (2014) | 237 | unspecified | Barley Straw |
| Schumacher et al. (2014) | 251 | unspecified | Barley Straw |
| Schumacher et al. (2014) | 251 | unspecified | Barley Straw |
| Menardo et al. (2012) | 340 | unspecified | Barley Straw |
| Menardo et al. (2012) | 338 | unspecified | Barley Straw |
Literaturverzeichnis
- Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007). Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.07.007 DOI
- Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010). Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.12.113 DOI
- Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012). The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.10.061 DOI
- Schumacher, B.; Wedwitschka, H.; Hofmann, J.; Denysenko, V.; Lorenz, H.; Liebetrau, J. (2014). Disintegration in the biogas sector – Technologies and effects. Bioresource Technology 168, 2–6. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.02.027 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
Weitere Substrate in der Gruppe „Stroh und Ernterückstände“
Eggplant stalks and leaves — BMP: 4 Studien, gewichteter Mittelwert 218 m³ CH₄/t oTS
218 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 4 Studien
56 %
Maize stover — BMP: 10 Studien, gewichteter Mittelwert 298 m³ CH₄/t oTS
298 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 10 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %
Sunflower residues (heads, stalks) — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 169 m³ CH₄/t oTS
169 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
≈52 %
Potato haulm (leaves and stems) — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 217 m³ CH₄/t oTS
217 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
≈60 %