Im Vorhaben "OPTIGÄR – Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten" ist es Forschern gelungen, Säuren aus der Hydrolysestufe durch Membrantechnik zu extrahieren und aufzukonzentrieren. Diese können z. B. im Lebensmittel-/Futtermittelbereich als Basischemikalien eingesetzt werden und so einen wirtschaftlichen Mehrwert für die Biogasanlage schaffen, teilt die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe mit.
Während der Biogaserzeugung entstehen als Zwischenprodukt organische Säuren wie Buttersäure, Capronsäure und Valeriansäure. Diese wirken in erhöhten Konzentrationen hemmend auf die Methanbildung. In der Futter- und Lebensmittelindustrie sowie in der Kosmetikbranche werden sie hingegen z.B. für Aromen wie Apfel, Ananas, Erdbeere oder Aprikose eingesetzt.
So funktioniert es
Um den Säuregehalt zu steigern, werden in der Hydrolyse die Prozessabläufe gezielt durch Temperatur- und pH-Wertregulierung sowie Substratauswahl gesteuert. Die Säuren werden aus dem Hydrolysat mit Hilfe von Membrantechnik getrennt. Dabei gehen 99 Prozent der Fettsäuren in eine klare, schwebstofffreie Permeatlösung über. Die separierten Feststoffe werden zurück in den Fermenter gegeben. Das gewonnene Säuregemisch wird weiter getrennt, um die einzelnen Säuren zu erhalten. Dies geschieht durch die Kombination des Membranverfahrens mit einer Lösungsmittelextraktion und Destillation.
Da der Aufwand des Trennverfahrens hoch ist, sind für eine wirtschaftliche Umsetzung der Säuretrennung weitere technische Verbesserungen erforderlich. Das Verbundprojekt wurde von Forschern der Universität Hohenheim, der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung und des EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV bearbeitet und durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. (gun)
