BMP-UntersuchungenEnergiepflanzen und Ganzpflanzensilage (GPS)

Reed canary grass — BMP: 12 Studien, gewichteter Mittelwert 290 m³ CH₄/t oTS

Reed canary grass: 12 Datensätze an BMP-Daten aus 5 Publikationen, gewichteter Mittelwert 290 m³ CH₄/t oTS, Spanne 180–430.

Bewertung: gut CH₄ ≈ 53 % (Schätzung)

Veröffentlicht 18. Februar 2022Aktualisiert 29. Oktober 20262 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Robert Flogaus-Faust / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert: 290m³ CH₄/t oTS
Spanne: 180–430m³ CH₄/t oTS
Datensätze: 12Studien
Publikationen: 5Quellen
Temperaturen: 35 °C, 38 °Cdes Tests

Methan im Biogas

≈52–54% CH₄

Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,3 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 1,8 % TS × 6,25)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen

Potenzial je Tonne Frischmasse: hoch (73 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +2

+2Potenzial 73 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 290 × TS 27,9 % × oTS 90,8 %)

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.

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

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 12 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 (290); 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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Quelle	BMP m³ CH₄/t oTS	Temperatur	Probe	Kurve
Lehtomaki (2006) · 1	340	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Lehtomaki (2006) · 2	430	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
1. Paavola (2010)	280	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Paavola (2007) · 1	180	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Paavola (2007) · 2	280	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Paavola (2007) · 3	340	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Paavola (2007) · 4	350	35 °C · mesophil	Reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Czubaszek et al. (2021) · 1 DOI	189	—	Phalaris arundinacea (PAr), dry fermentation	Endpunkt (Modellkurve)
Czubaszek et al. (2021) · 2 DOI	238	—	Phalaris arundinacea (PAr), wet fermentation	Endpunkt (Modellkurve)
Ruf i Emmerling (2018) · 1 DOI	277	38 °C · mesophil	reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Ruf i Emmerling (2018) · 2 DOI	284	38 °C · mesophil	reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Ruf i Emmerling (2018) · 3 DOI	290	38 °C · mesophil	reed canary grass	Endpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert	290	arithmetischer Mittelwert 290, SD 70

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS): 27,9% (Spanne 21,5–40,8)
Organische Trockensubstanz (oTS): 90,8 % TS (Spanne 88,5–92,8)
Stickstoff: 1,8 % TS
C/N-Verhältnis: 26,5

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4, MY-D); Trockensubstanz: 10 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 3 Bestimmungen.

Quellen: Lehtomaki (2006); 1. Paavola (2010); Paavola (2007); Ruf 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

faserig
saisonal
langsam abbaubar
redaktionelle Einstufung

Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten

gut kombinierbar
Gruppe: Tierische Ausscheidungen (Gülle, Mist, Geflügelmist)
^[1][2]

Dosierung

Quellen der Prozessdaten

Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. (2007) Methane production from reed canary grass. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237
Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006) Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy
1. Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. 2. Rissanen, S.P (2010) Methane production from reed canary grass 2. Effect of storage on methane production potential and nutrient composition of energy crops and leachates. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237
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
Czubaszek, R.; Wysocka-Czubaszek, A.; Wichtmann, W.; Banaszuk, P. (2021) Specific Methane Yield of Wetland Biomass in Dry and Wet Fermentation Technologies. Energies 14(24), 8373
Ruf, T.; Emmerling, C. (2018) Site-adapted production of bioenergy feedstocks on poorly drained cropland through the cultivation of perennial crops. A feasibility study on biomass yield and biochemical methane potential. Biomass and Bioenergy 119, 429–435

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 12 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Reed canary grass“ aus 5 Publikationen, veröffentlicht 2006–2021. Die Ergebnisse reichen von 180 bis 430 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 290 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 290, Standardabweichung 70).

Die Tests wurden bei 35, 38 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 12 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

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.