BMP-UntersuchungenHolz und holzartige Biomasse
Hardwood — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 153 m³ CH₄/t oTS
Hardwood: 8 Datensätze an BMP-Daten aus 4 Publikationen, gewichteter Mittelwert 153 m³ CH₄/t oTS, Spanne 45–270.
Bewertung: neutralCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)
Foto Anne LaBastille / Wikimedia Commons, gemeinfrei, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
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- Gewichteter Mittelwert
- 153m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 45–270m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 8Studien
- Publikationen
- 4Quellen
- Temperaturen
- 35 °C, 55 °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 (kohlenhydratdominiert (ohne Protein- oder Fettmerkmale)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.
Bewertung für Biogasanlagen
neutral — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenKeine klaren Vorteile — für die Annahme sollte eine Gebühr erhoben werden
Potenzial je Tonne Frischmasse: mäßig, jedoch begrenzt durch die schlechte Abbaubarkeit der organischen Substanz (128 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +1
- +1Potenzial 128 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 153 × TS 92,7 % × oTS 89,8 %); geringe Abbaubarkeit der oTS (BMP 153 m³ CH₄/t oTS) — Punkte gedeckelt
Prozessstabilität 0
- 0keine Faktoren
Handhabung und Kosten −1
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
- −0,5langsamer Abbau — lange Verweilzeit
Punkte insgesamt: 0 · 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 (153); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI | 210 | 35 °C · mesophil | Sweetgum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI | 240 | 35 °C · mesophil | Black Locust | Endpunkt (Modellkurve) |
| Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI | 134 | 35 °C · mesophil | — | Endpunkt (Modellkurve) |
| Krause et al. (2018) · 1 DOI | 45 | 35 °C · mesophil | hardwood | Endpunkt (Modellkurve) |
| Krause et al. (2018) · 2 DOI | 49 | 55 °C · thermophil | hardwood | Endpunkt (Modellkurve) |
| Krause et al. (2018) · 3 DOI | 170 | 55 °C · thermophil | hardwood | Endpunkt (Modellkurve) |
| Krause et al. (2018) · 4 DOI | 270 | 35 °C · mesophil | hardwood | Endpunkt (Modellkurve) |
| Costa et al. (2019) DOI | 121 | — | Birch (milled wood) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 153 | arithmetischer Mittelwert 155, SD 83 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 92,7% (Spanne 92,7–92,7)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 89,8 % TS (Spanne 85,8–93,9)
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 2 Bestimmungen. Die Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.
Quellen: Nallathambi Gunaseelan (1997); Krause 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
Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten
- Vorsicht
Dosierung
Quellen der Prozessdaten
- Krause, M.J.; Chickering, G.W.; Townsend, T.G.; Pullammanappallil, P. (2018) Effects of temperature and particle size on the biochemical methane potential of municipal solid waste components. Waste Management 71, 25–30
- Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993) Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111
- Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
- Nallathambi Gunaseelan, V. (1997) Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114
- Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
- Costa, T.H.F.; Eijsink, V.G.H.; Horn, S.J. (2019) The use of lytic polysaccharide monooxygenases in anaerobic digestion of lignocellulosic materials. Biotechnology for Biofuels 12(1), 270
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- 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 „Hardwood“ aus 4 Publikationen, veröffentlicht 1993–2019. Die Ergebnisse reichen von 45 bis 270 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 153 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 155, Standardabweichung 83).
Die Tests wurden bei 35, 55 °C (Temperaturbereich: mesophil, thermophil) 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 = 0,039 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.
Literaturverzeichnis
- Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI
- Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
- Krause, M.J.; Chickering, G.W.; Townsend, T.G.; Pullammanappallil, P. (2018). Effects of temperature and particle size on the biochemical methane potential of municipal solid waste components. Waste Management 71, 25–30. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.11.015 DOI
- Costa, T.H.F.; Eijsink, V.G.H.; Horn, S.J. (2019). The use of lytic polysaccharide monooxygenases in anaerobic digestion of lignocellulosic materials. Biotechnology for Biofuels 12(1), 270. DOI: 10.1186/s13068-019-1611-8 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
Weitere Substrate in der Gruppe „Holz und holzartige Biomasse“
Albizia wood chips and leaves — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 137 m³ CH₄/t oTS
137 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈54 %
Lignin-rich hydrolysis residue — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 105 m³ CH₄/t oTS
105 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
≈52 %
Wood residues from paper industry — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 144 m³ CH₄/t oTS
144 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
≈52 %
Poplar — BMP: 9 Studien, gewichteter Mittelwert 282 m³ CH₄/t oTS
282 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 9 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %