BMP-UntersuchungenEnergiepflanzen und Ganzpflanzensilage (GPS)
Miscanthus (silvergrass) — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 229 m³ CH₄/t oTS
Miscanthus (silvergrass): 8 Datensätze an BMP-Daten aus 5 Publikationen, gewichteter Mittelwert 229 m³ CH₄/t oTS, Spanne 158–317.
Bewertung: gutCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)
Foto Katrin Schneider / korina.info / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
- Gewichteter Mittelwert
- 229m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 158–317m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 8Studien
- Publikationen
- 5Quellen
- Temperaturen
- 35 °C, 36 °C, 37 °C, 38 °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
gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen
Potenzial je Tonne Frischmasse: hoch (66 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +2
- +2Potenzial 66 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 229 × TS 30,8 % × oTS 94,3 %)
Prozessstabilität 0
- 0keine Faktoren
Handhabung und Kosten −1
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
- −0,5langsamer Abbau — lange Verweilzeit
Punkte insgesamt: 1 · 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 (229); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Kaiser (2007) · 1 | 204 | 37 °C · mesophil | Silvergrass fresh | Endpunkt (Modellkurve) |
| Kaiser (2007) · 2 | 223 | 37 °C · mesophil | Silvergrass silage | Endpunkt (Modellkurve) |
| Kaiser (2007) · 3 | 277 | 37 °C · mesophil | Silvergrass silage | Endpunkt (Modellkurve) |
| Luna-delRisco et al. (2011) | 317 | 36 °C · mesophil | amur silvergrass | Endpunkt (Modellkurve) |
| Baute et al. (2018) · 1 DOI | 168 | 38 °C · mesophil | Miscanthus x giganteus, October harvest | Endpunkt (Modellkurve) |
| Baute et al. (2018) · 2 DOI | 230 | 38 °C · mesophil | Miscanthus x giganteus, July harvest | Endpunkt (Modellkurve) |
| Thomas et al. (2018) DOI | 158 | 35 °C · mesophil | Non-pretreated miscanthus (Raw) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Dubrovskis i Dubrovskis (2024) DOI | 236 | 38 °C · mesophil | Grass miscanthus | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 229 | arithmetischer Mittelwert 227, SD 53 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 30,8% (Spanne 25,2–93)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 94,3 % TS (Spanne 92,5–94,6)
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 4 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 4 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
Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten
- gut kombinierbar
Dosierung
Quellen der Prozessdaten
- Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018) Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
- Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
- Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
- 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
- Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018) Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198
- Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024) Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23
- 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 „Miscanthus (silvergrass)“ aus 5 Publikationen, veröffentlicht 2007–2024. Die Ergebnisse reichen von 158 bis 317 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 229 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 227, Standardabweichung 53).
Die Tests wurden bei 35, 36, 37, 38 °C (Temperaturbereich: mesophil) 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 = 0,085 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.
Literaturverzeichnis
- 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
- 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
- Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018). Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198. DOI: 10.3390/en11092198 DOI
- Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018). Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608. DOI: 10.3390/molecules23071608 DOI
- Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024). Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23. DOI: 10.22616/erdev.2024.23.tf106 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
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280 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
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313 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 8 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen63 %
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332 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 13 Studien
sehr gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen59 %
Hops, whole plant — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 161 m³ CH₄/t oTS
161 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %