BMP-UntersuchungenGräser, Grünfutter und Futterpflanzen
Lucerne (alfalfa) — BMP: 7 Studien, gewichteter Mittelwert 366 m³ CH₄/t oTS
Lucerne (alfalfa): 7 Datensätze an BMP-Daten aus 4 Publikationen, gewichteter Mittelwert 366 m³ CH₄/t oTS, Spanne 271–560.
Foto Chris Morgan / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 2.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
- Gewichteter Mittelwert
- 366m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 271–560m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 7Studien
- Publikationen
- 4Quellen
- Temperaturen
- 37 °C, 38 °C, 40 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Hoher Methangehalt · ≈ 6,6 kWh/m³ Biogas
gemessen Mittelwert aus 1 Studie BMP; im Batch-Test fällt der CH₄-Anteil tendenziell höher aus als in einer Anlage.
Bewertung für Biogasanlagen
neutral — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenKeine klaren Vorteile — für die Annahme sollte eine Gebühr erhoben werden
Potenzial je Tonne Frischmasse: hoch (85 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Protein / Stickstoff. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +2
- +2Potenzial 85 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 366 × TS 25,8 % × oTS 89,9 %)
Prozessstabilität −1
- −1Protein / Stickstoff: Risiko einer Ammoniakhemmung bei höheren Anteilen
Handhabung und Kosten −0,5
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
Punkte insgesamt: 0,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.
Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten
BMP-Kurven aus 7 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 (366); 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 | CH₄ im Biogas Vol.-%, gemessen | Temperatur | Probe | Kurve |
|---|---|---|---|---|---|
| Amon et al. (2007) DOI | 335 | — | 38 °C · mesophil | Lucerne | Endpunkt (Modellkurve) |
| Pouech (b.r.) | 340 | 65,8 % | 40 °C · mesophil | Alfalfa | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) DOI | 271 | — | 38 °C · mesophil | Alfalfa | Endpunkt (Modellkurve) |
| Shilpi et al. (2019) · 1 DOI | 490 | — | 37 °C · mesophil | TW alfalfa | Endpunkt (Modellkurve) |
| Shilpi et al. (2019) · 2 DOI | 500 | — | 37 °C · mesophil | M800 | Endpunkt (Modellkurve) |
| Shilpi et al. (2019) · 3 DOI | 530 | — | 37 °C · mesophil | A400 | Endpunkt (Modellkurve) |
| Shilpi et al. (2019) · 4 DOI | 560 | — | 37 °C · mesophil | A800 | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 366 | 65,8 % | arithmetischer Mittelwert 432, SD 114 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 25,8% (Spanne 19,9–69)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 89,9 % TS (Spanne 87,1–90,9)
- Stickstoff
- 3,4 % TS
- C/N-Verhältnis
- 12,3
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4, MY-D); Trockensubstanz: 6 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 6 Bestimmungen. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet.
Quellen: Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for…; Lallement et al. (2023); Shilpi et al. (2019).
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
- gut kombinierbar
Substrate: kohlenstoffreich — z. B. Wheat straw, Maize silage (whole crop), Cereal straw (unspecified), Willow (short rotation), Cardboard and paperboard
Dosierung
Quellen der Prozessdaten
- Lehtomaki, A.; Huttunen, S.; Rintala, J.A. (2007) Laboratory investigations on co-digestion of energy crops and crop residues with cow manure for methane production: effect of crop to manure ratio. Resources, Conservation and Recycling
- 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
- Li et al. (2023). Anaerobic co-digestion of grass, alfalfa, and red clover for methane production and the kinetic analysis. BioResources 18(1)
- Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
- Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
- 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
- Shilpi, S.; Lamb, D.; Bolan, N.; Seshadri, B.; Choppala, G.; Naidu, R. (2019) Waste to watt: Anaerobic digestion of wastewater irrigated biomass for energy and fertiliser production. Journal of Environmental Management 239, 73–83
- Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.
Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.
Was die Zusammenstellung zeigt
Die Zusammenstellung umfasst 7 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Lucerne (alfalfa)“ aus 4 Publikationen, veröffentlicht 2007–2023. Die Ergebnisse reichen von 271 bis 560 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 366 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 432, Standardabweichung 114).
Die Tests wurden bei 37, 38, 40 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 7 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.
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
- Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.
- 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
- Shilpi, S.; Lamb, D.; Bolan, N.; Seshadri, B.; Choppala, G.; Naidu, R. (2019). Waste to watt: Anaerobic digestion of wastewater irrigated biomass for energy and fertiliser production. Journal of Environmental Management 239, 73–83. DOI: 10.1016/j.jenvman.2019.02.122 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
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345 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 145 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈53 %
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405 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
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282 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 5 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %