TY  - THES
T1  - Einsatz von Spurenelementen bei der Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen
A1  - Vintiloiu,Anca
Y1  - 2014/07/28
N2  - Die Biogasanlagen in Deutschland werden überwiegend mit nachwachsenden Rohstoffen beschickt. Über die Substratzufuhr gelangen unterschiedliche Mikro- und Makroelemente in den Fermenter. Diese Elemente stellen essentielle Nährstoffe für methanbildende Mikroorganismen dar. Eine zu geringe Konzentration dieser Elemente kann den Biogasprozess stören. Eine große Anzahl der landwirtschaftlichen Biogasanlagen verwendet daher handelsübliche Spurenelementlösungen, um den Prozess zu optimieren und höhere Methanerträge zu erzielen. Nach der Vergärung gelangen diese Spurenelemente (meist Schwermetalle) mit dem Gärrest auf landwirtschaftliche Flächen. Die zugefügten Mengen sollten so gering wie möglich gehalten werden, um die Umweltbelastung zu minimieren.
Ziel dieser Arbeit war es, die Ursachen für einen Spurenelementmangel in NawaRo-beschickten Biogasanlagen zu untersuchen. Es wurde auch geprüft, ob durch eine Komplexierung der Mikronährstoffe deren Verfügbarkeit für die Mikroorganismen gesteigert und dadurch die zur Stabilisierung des Gärprozesses notwendigen Zugabemengen reduziert werden können. 
Der Einfluss des Komplexbildners Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) auf die Bioverfügbarkeit von Metallionen wurde untersucht. Durch die alleinige Zugabe von EDTA zu einem suboptimal versorgten Gärsubstrat konnte der Methanertrag um bis zu 32 % erhöht werden. Beim Einsatz von Spurenelementen konnte durch die Zugabe von EDTA deren Zugabemengen um bis zu 75 % ohne negative Folgen für den Gärprozess verringert werden. 
Da EDTA ein biologisch schwer abbaubarer Komplexbildner ist, wurde untersucht, ob biologisch leicht abbaubare Komplexbildner (Ethylendiamindibernsteinsäure (EDDS) und Iminodibernsteinsäure (IDS)) den gleichen Effekt haben können. IDS hatte im Rahmen dieser Untersuchungen einen statistisch hoch signifikanten positiven Einfluss auf die Bioverfügbarkeit der Metallionen, der den von EDTA übertraf. IDS stellt somit eine umweltfreundliche Alternative zu EDTA dar.
Durch den Einsatz von Komplexbildnern konnte die Bioverfügbarkeit der Metallionen im Fermenter erhöht und damit die Zugabemengen an Spurenelementen zum Ausgleich substratbedingter Mangelerscheinungen reduziert werden. Dies verringert die Belastung der landwirtschaftlichen Flächen, auf denen der Gärrest als Dünger genutzt wird.
KW  - Biogas
KW  - Spurenelemente
KW  - Bioverfügbarkeit
KW  - Ethylendiamintetraessigsäure
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
AD  - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart
UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2014/986
ER  -