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BMP-UntersuchungenGetreide, Kleie, Futtermittel und Futter

Cereal grain and flour — BMP: 4 Studien, gewichteter Mittelwert 350 m³ CH₄/t oTS

Cereal grain and flour: 4 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 350 m³ CH₄/t oTS, Spanne 247–386.

Bewertung: sehr gutCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Margaret Hoogstrate / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY 3.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
350m³ CH₄/t oTS
Spanne
247–386m³ CH₄/t oTS
Datensätze
4Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
36 °C, 38 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Niedriger 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 0,7 % TS × 6,25)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

sehr gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenAuch kostenlos oder gegen Zuzahlung an den Lieferanten annehmenswert

Potenzial je Tonne Frischmasse: sehr hoch (273 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Versäuerung. Kein zusätzlicher Handhabungsaufwand.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +3

  • +3Potenzial 273 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 350 × TS 87 % × oTS 89,6 %)

Prozessstabilität −0,5

  • −0,5Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung

Handhabung und Kosten 0

  • 0keine Faktoren

Punkte insgesamt: 2,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.

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

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BMP-Kurven aus 4 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Cereal grain and flourKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 4 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 350 m³ CH₄/t oTS. 4 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0100200300400500051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSLallement et al. (2023) · 1: 247 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Lallement et al. (2023) · 2: 325 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luna-delRisco et al. (2011): 386 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Koch et al. (2020): 378 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert350

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 (350); 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
Lallement et al. (2023) · 1 DOI24738 °C · mesophilmaize beansEndpunkt (Modellkurve)
Lallement et al. (2023) · 2 DOI32538 °C · mesophilmaize flourEndpunkt (Modellkurve)
Luna-delRisco et al. (2011)38636 °C · mesophilgrain mill - FlourEndpunkt (Modellkurve)
Koch et al. (2020) DOI378—Wheat flourEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert350arithmetischer Mittelwert 334, SD 64

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
87% (Spanne 42–91,2)
Organische Trockensubstanz (oTS)
89,6 % TS (Spanne 87–98)
Stickstoff
0,7 % TS
C/N-Verhältnis
90,2

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. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet. Die TS-Spanne umfasst frische Proben sowie vor dem Test teilweise getrocknete oder getrocknete Proben – für Frischmaterial gilt der untere Teil der Spanne, idealerweise Ihre eigene Messung.

Quellen: Lallement et al. (2023); Luna-delRisco et al. (2011).

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

Prozesseigenschaften

  • leicht abbaubar
  • kohlenstoffreich
  • hohe Trockensubstanz
  • schwankende Zusammensetzung
  • redaktionelle Einstufung

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. Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023) A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227
  4. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011) Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342
  5. Koch, K.; Hafner, S.; Astals, S.; Weinrich, S. (2020) Evaluation of Common Supermarket Products as Positive Controls in Biochemical Methane Potential (BMP) Tests. Water 12(5), 1223
  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 4 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Cereal grain and flour“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2011–2023. Die Ergebnisse reichen von 247 bis 386 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 350 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 334, Standardabweichung 64).

Die Tests wurden bei 36, 38 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 4 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 = 0,257 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.

Vollständige Methodik und Korrekturpolitik

Literaturverzeichnis

  1. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb Quelle
  3. Koch, K.; Hafner, S.; Astals, S.; Weinrich, S. (2020). Evaluation of Common Supermarket Products as Positive Controls in Biochemical Methane Potential (BMP) Tests. Water 12(5), 1223. DOI: 10.3390/w12051223 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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