BMP-UntersuchungenEnergiepflanzen und Ganzpflanzensilage (GPS)

Hemp, stalks and whole plant — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 242 m³ CH₄/t oTS

Hemp, stalks and whole plant: 3 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 242 m³ CH₄/t oTS, Spanne 163–289.

CH₄ ≈ 52 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto D-Kuru / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
242m³ CH₄/t oTS
Spanne
163–289m³ CH₄/t oTS
Datensätze
3Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
36 °C, 37 °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.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

nicht bewertet — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen

Nicht bewertet: die Trockensubstanz in den Daten bezieht sich auf eine für den Test getrocknete Probe, nicht auf das angelieferte Material. Die Bewertung berechnen wir, sobald Trockensubstanz und organische Trockensubstanz des Materials bekannt sind.

Redaktionelle Bewertung gemäß der Methodik

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 3 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Hemp, stalks and whole plantKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 3 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 242 m³ CH₄/t oTS. 3 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).01002003004000510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSKaiser (2007): 163 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luna-delRisco et al. (2011): 289 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Matassa et al. (2020): 275 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert242

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 (242); 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
Kaiser (2007)16337 °C · mesophilCannabis silageEndpunkt (Modellkurve)
Luna-delRisco et al. (2011)28936 °C · mesophilhempEndpunkt (Modellkurve)
Matassa et al. (2020) DOI275—StalksEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert242arithmetischer Mittelwert 242, SD 69

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
60,2% (Spanne 28,3–92)
Organische Trockensubstanz (oTS)
90,5 % TS (Spanne 86,7–94,3)

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 2 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 2 Bestimmungen. 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: Kaiser (2007); 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

  • saisonal
  • faserig
  • langsam abbaubar
  • 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).

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 3 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Hemp, stalks and whole plant“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2007–2020. Die Ergebnisse reichen von 163 bis 289 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 242 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 242, Standardabweichung 69).

Die Tests wurden bei 36, 37 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 3 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 = 0,085 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. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 Quelle
  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. Matassa, S.; Esposito, G.; Pirozzi, F.; Papirio, S. (2020). Exploring the Biomethane Potential of Different Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Biomass Residues. Energies 13(13), 3361. DOI: 10.3390/en13133361 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.