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BMP-UntersuchungenBiokunststoffe und kompostierbare Verpackungen

Cellulose-based films and packaging — BMP: 10 Studien, gewichteter Mittelwert 355 m³ CH₄/t oTS

Cellulose-based films and packaging: 10 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 355 m³ CH₄/t oTS, Spanne 266–437.

Bewertung: gutCH₄ ≈ 51 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Illustration: FeedstockData (KI, Google Gemini)

Gewichteter Mittelwert
355m³ CH₄/t oTS
Spanne
266–437m³ CH₄/t oTS
Datensätze
10Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
35 °C, 37 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Niedriger Methangehalt · ≈ 5,1 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 0 % TS × 6,25)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen

Potenzial je Tonne Frischmasse: sehr hoch (254 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +3

  • +3Potenzial 254 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 355 × TS 93,1 % × oTS 76,9 %)

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.

Redaktionelle Bewertung gemäß der Methodik · Zuverlässigkeit der Bewertung: mittel · ohne Marktpreise

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BMP-Kurven aus 10 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Cellulose-based films and packagingKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 10 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 355 m³ CH₄/t oTS. 10 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).01002003004005000510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSCalabro’ et al. (2020): 304 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Üveges et al. (2023) · 1: 266 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Üveges et al. (2023) · 2: 311 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Üveges et al. (2023) · 3: 327 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Üveges et al. (2023) · 4: 433 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Üveges et al. (2023) · 5: 437 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zhang et al. (2018) · 1: 374 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zhang et al. (2018) · 2: 404 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zhang et al. (2018) · 3: 410 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zhang et al. (2018) · 4: 433 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert355

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 (355); 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

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QuelleBMP
m³ CH₄/t oTS		TemperaturProbeKurve
Calabro’ et al. (2020) DOI30435 °C · mesophilCellulosic PlatesEndpunkt (Modellkurve)
Üveges et al. (2023) · 1 DOI266— · mesophilCellulose or derivative(s) with CaCO3Endpunkt (Modellkurve)
Üveges et al. (2023) · 2 DOI311— · mesophilCellulose or derivative(s) with CaCO3 and,Endpunkt (Modellkurve)
Üveges et al. (2023) · 3 DOI327— · mesophilCellulose or derivative(s) with CaCO3Endpunkt (Modellkurve)
Üveges et al. (2023) · 4 DOI433— · mesophilcellulose or derivatesEndpunkt (Modellkurve)
Üveges et al. (2023) · 5 DOI437— · mesophilCellulose or derivative(s) with CaCO3Endpunkt (Modellkurve)
Zhang et al. (2018) · 1 DOI37437 °C · mesophilCellulose-based metallised filmEndpunkt (Modellkurve)
Zhang et al. (2018) · 2 DOI40437 °C · mesophilCellulose-based high barrier heat-sealable filmEndpunkt (Modellkurve)
Zhang et al. (2018) · 3 DOI41037 °C · mesophilCellulose-based non heat- sealable filmEndpunkt (Modellkurve)
Zhang et al. (2018) · 4 DOI43337 °C · mesophilCellulose-based heat-sealable filmEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert355arithmetischer Mittelwert 370, SD 63

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
93,1% (Spanne 85,9–97,6)
Organische Trockensubstanz (oTS)
76,9 % TS (Spanne 64,7–99,8)
Stickstoff
0 % TS

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 10 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 10 Bestimmungen. Die Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.

Quellen: Calabro’ et al. (2020); Üveges et al. (2023); Zhang et al. (2018).

Die Zusammensetzung des Rohstoffs schwankt zwischen Chargen — für Anlagenberechnungen verwenden Sie die Analyse Ihrer eigenen Probe. Der Rechner trägt typische Werte automatisch ein.

Prozesseigenschaften

  • langsam abbaubar
  • faserig
  • redaktionelle Einstufung

Geringe Zuverlässigkeit: Die Beschreibung beruht auf allgemeinen Merkmalen der Substratgruppe, nicht auf Studien zu diesem Material. Betrachten Sie sie als zu überprüfenden Hinweis.

Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten

Dosierung

Schrittweise einführen, mit einer kleinen Dosis beginnen und den Prozess überwachen (z. B. FOS/TAC, pH-Wert, Gaszusammensetzung).

Quellen der Prozessdaten

  1. Benn, Zitomer (2018). Pretreatment and anaerobic co-digestion of selected PHB and PLA bioplastics. Front. Environ. Sci.
  2. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  3. Narancic et al. (2018). Biodegradable plastic blends create new possibilities for end-of-life management of plastics but they are not a panacea for plastic pollution. Environ. Sci. Technol.
  4. 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 10 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Cellulose-based films and packaging“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2018–2023. Die Ergebnisse reichen von 266 bis 437 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 355 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 370, Standardabweichung 63).

Die Tests wurden bei 35, 37 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 10 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 = 0,091 d−1 angenommen (keine kinetischen Daten für die Gruppe – verwendet wurde der Median aller verfügbaren Geschwindigkeitskonstanten k (93 Werte)).

Die Statistiken beschreiben die Streuung veröffentlichter Ergebnisse — eine deskriptive Zusammenstellung, keine Metaanalyse und keine Garantie für den Anlagenertrag.

Vollständige Methodik und Korrekturpolitik

Literaturverzeichnis

  1. Calabro’, P.; Folino, A.; Fazzino, F.; Komilis, D. (2020). Preliminary evaluation of the anaerobic biodegradability of three biobased materials used for the production of disposable plastics. Journal of Hazardous Materials 390, 121653. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121653 DOI
  2. Üveges, Z.; Damak, M.; Klátyik, S.; Ramay, M.W.; Fekete, G.; Varga, Z.; Gyuricza, C.; Székács, A.; Aleksza, L. (2023). Biomethane Potential in Anaerobic Biodegradation of Commercial Bioplastic Materials. Fermentation 9(3), 261. DOI: 10.3390/fermentation9030261 DOI
  3. Zhang, W.; Heaven, S.; Banks, C.J. (2018). Degradation of some EN13432 compliant plastics in simulated mesophilic anaerobic digestion of food waste. Polymer Degradation and Stability 147, 76–88. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2017.11.005 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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