Biogasanlagen

Das Gesetz über den Vorrang erneuerbarer Energien rückt in verstärktem Maße Biomasse als Energieträger in den Fokus wirtschaftlichen Interesses. Die Gasausbeute und -qualität ist ganz entscheidend abhängig von der Zusammensetzung und dem Trockensubstanzgehalt der Biomasse. Da die Beschickung der Fermenter meist starken Schwankungen unterliegt, kommt der Anlagensteuerung zur Optimierung der Gasausbeute hohe Bedeutung zu.

Eine in diesem Zusammenhang stehende, aber bislang kaum in wirtschaftlicher Weise lösbare Messaufgabe war die Überwachung des Trockensubstanzanteils. hf sensor bietet hierfür ab sofort ein mikrowellenbasiertes Messsystem an, das speziell für den Einsatz in Biogasanlagen entwickelt wurde.

Die intensive Kofermentation unterschiedlicher Einsatzstoffe stellt die Vergärungs- und die Messtechnik vor neue Aufgaben. Die an der Biogasentstehung maßgeblich beteiligten essigsäure- und methanbildenden Bakterien stehen in einem symbiotischen Verhältnis bezüglich ihrer wechselseitigen Nahrungsansprüche. Dieses Gleichgewicht aufrecht zu erhalten, ist wichtige Aufgabe der Anlagensteuerung - ein Gleichgewicht, das in hohem Maße von der Zusammensetzung der zugeführten Biomasse abhängt.

Es ist daher wichtig, die Zusammensetzung der Biomasse kontinuierlich zu überwachen, um in der Anlage die optimalen Lebensbedingungen für Bakterien zu gewährleisten. Dieses war bislang nur unzureichend und viel zu aufwändig mittels zeitraubender offline Wäge-Trocknungsverfahren möglich.

Viel einfacher werden TS-Messung und Anlagensteuerung mit dem neuen mikrowellenbasierten TS-Meßsystem MWTS PP. Es überwacht online zuverlässig und praktisch wartungsfrei die Trockensubstanz in Fermentern und deren Leitungssystemen.

MWTS PP ist verfügbar in mehreren vorkonfektionierten Ausführungsformen für unterschiedliche Varianten der Einbringung. Grundlage sind immer intelligente Mikrowellensensoren mit integriertem Mikrocontroller. Eine Messung ist in verschiedenen Ausführungsformen auch ohne direkten Medienkontakt möglich. Gemessen werden kann - materialabhängig - ein Trockensubstanzbereich zwischen 0 und <20% TS.

MWTS PP

MWTS PP tube

MWTS PP guard

MOIST xLAB 100

TS-Messung an Referenzanlagen - Biogasanlage Breitentworbis

Eine Testinstallation an der Biogas-Anlage Breitenworbis zeigt das nebenstehende Bild. Die TS-Sensorvariante MWTS PP guard wurde eingebaut in einem Führungsrohr mit 70 mm Durchmesser. Dieses ragt ca. 200 mm in den Fermenterbehälter hinein und ist an seinem im Fermenter befindlichen Ende mit einer 5 mm starken Plexiglasabdeckung versehen. Damit wird trotz nicht vorhandenem Medienkontakt eine sichere Einkopplung in das Fermenterinnere erzielt.

Die Sensorsignale sind über etwa 20 m Kabel bis zu einem Container geführt, der die Steuerung der Biogasanlage enthält. Die Signalübertragung erfolgt über eine RS485-Schnittstelle, die theoretisch eine Leitungslänge bis zu 1000 m zulassen würde. Im Container können die Messsignale wahlweise über die vorhandene SPS oder über entsprechende Schnittstellenwandler in einem PC weiterverarbeitet werden.