BMP-UntersuchungenEnergiepflanzen und Ganzpflanzensilage (GPS)
Sorghum, whole crop — BMP: 19 Studien, gewichteter Mittelwert 351 m³ CH₄/t oTS
Sorghum, whole crop: 19 Datensätze an BMP-Daten aus 5 Publikationen, gewichteter Mittelwert 351 m³ CH₄/t oTS, Spanne 269–538.
Foto Zarate123 / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
- Gewichteter Mittelwert
- 351m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 269–538m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 19Studien
- Publikationen
- 5Quellen
- Temperaturen
- 35 °C, 38 °C, 40 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,8 kWh/m³ Biogas
gemessen Mittelwert aus 3 Studien BMP, Spanne 56,9–59,6 %; im Batch-Test fällt der CH₄-Anteil tendenziell höher aus als in einer Anlage.
Bewertung für Biogasanlagen
gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen
Potenzial je Tonne Frischmasse: hoch (78 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Versäuerung. Kein zusätzlicher Handhabungsaufwand.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +2
- +2Potenzial 78 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 351 × TS 24,1 % × oTS 92 %)
Prozessstabilität −0,5
- −0,5Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung
Handhabung und Kosten 0
- 0keine Faktoren
Punkte insgesamt: 1,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.
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BMP-Kurven aus 19 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 (351); 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.
Übrige Datensätze in der Legende anzeigen (7)
Datensätze und Quellen
CSV herunterladen| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | CH₄ im Biogas Vol.-%, gemessen | Temperatur | Probe | Kurve |
|---|---|---|---|---|---|
| Pouech (b.r.) · 1 | 295 | 56,9 % | 40 °C · mesophil | Forage sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Pouech (b.r.) · 2 | 352 | 58,5 % | 40 °C · mesophil | Sweet sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Pouech (b.r.) · 3 | 372 | 59,6 % | 40 °C · mesophil | Grain sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI | 311 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI | 410 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Chynoweth et al. (1993) · 3 DOI | 420 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gunaseelan (2004) · 1 DOI | 367 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum bicolor Lamina | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gunaseelan (2004) · 2 DOI | 407 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum bicolor Sheath | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gunaseelan (2004) · 3 DOI | 480 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum bicolor Inflorescence with flowers | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gunaseelan (2004) · 4 DOI | 538 | — | 35 °C · mesophil | Sorghum bicolor Inflorescence with Grains | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 1 DOI | 273 | — | 38 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 2 DOI | 286 | — | 38 °C · mesophil | sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 3 DOI | 290 | — | 38 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 4 DOI | 305 | — | 38 °C · mesophil | Sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 5 DOI | 333 | — | 38 °C · mesophil | sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 6 DOI | 351 | — | 38 °C · mesophil | sucro variety | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 7 DOI | 360 | — | 38 °C · mesophil | vega sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Lallement et al. (2023) · 8 DOI | 362 | — | 38 °C · mesophil | sorghum | Endpunkt (Modellkurve) |
| Sambusiti et al. (2013) DOI | 269 | — | 35 °C · mesophil | ensiled sorgum forage | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 351 | 58,3 % | arithmetischer Mittelwert 357, SD 71 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 24,1% (Spanne 15,5–93)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 92 % TS (Spanne 86,6–97,1)
- Stickstoff
- 1,6 % TS
- C/N-Verhältnis
- 44,5
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4, MY-D); Trockensubstanz: 12 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 14 Bestimmungen. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet. 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: Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for…; Gunaseelan (2004); Lallement et al. (2023); Sambusiti et al. (2013).
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
- Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
- 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
- Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
- 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
- Sambusiti, C.; Monlau, F.; Ficara, E.; Carrère, H.; Malpei, F. (2013) A comparison of different pre-treatments to increase methane production from two agricultural substrates. Applied Energy 104, 62–70
- FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
- 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 19 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Sorghum, whole crop“ aus 5 Publikationen, veröffentlicht 1993–2023. Die Ergebnisse reichen von 269 bis 538 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 351 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 357, Standardabweichung 71).
Die Tests wurden bei 35, 38, 40 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 19 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.
Ergebnisse nach Vorbehandlung (2) — vom Mittelwert ausgeschlossen
| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | Vorbehandlung | Probe |
|---|---|---|---|
| Sambusiti et al. (2013) | 346 | chemical-unspecified | ensiled sorgum forage |
| Sambusiti et al. (2013) | 361 | chemical-unspecified | ensiled sorgum forage |
Literaturverzeichnis
- Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.
- 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
- Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI
- 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
- Sambusiti, C.; Monlau, F.; Ficara, E.; Carrère, H.; Malpei, F. (2013). A comparison of different pre-treatments to increase methane production from two agricultural substrates. Applied Energy 104, 62–70. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.10.060 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
Weitere Substrate in der Gruppe „Energiepflanzen und Ganzpflanzensilage (GPS)“
Tall wheatgrass (Szarvasi grass) — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 313 m³ CH₄/t oTS
313 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 8 Studien
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Energy dock — BMP: 5 Studien, gewichteter Mittelwert 271 m³ CH₄/t oTS
271 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 5 Studien
≈52 %
Napier grass — BMP: 35 Studien, gewichteter Mittelwert 253 m³ CH₄/t oTS
253 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 35 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈54 %
Pennisetum hybrid grass — BMP: 18 Studien, gewichteter Mittelwert 266 m³ CH₄/t oTS
266 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 18 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %