Regelung eines anaeroben Laborreaktors mittels Fuzzy Logic
Die Biogastechnologie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Dies ist begründet durch steigende Preise für fossile Energieträger und ein zunehmendes Bewusstsein zum Schutz des Klimas. In Deutschland verfünffachte sich die installierte elektrische Leistung von Biogasanlagen nach der Revision des Erneuerbaren Energie Gesetzes (EEG) im Jahre 2004 innerhalb von drei Jahren auf 1270 MW (FNR, 2008). Der Fachverband Biogas schätzt, dass diese Leistung bis 2020 auf bis zu 9500 MW steigen könnte, was ca. 17% der deutschen Stromerzeugung entspräche (Fachverband Biogas e.V., 2006).
Vor dem Hintergrund steigender Rohstoffpreise ergibt sich für viele Biogasanlagenbetreiber die wirtschaftliche Notwendigkeit, die Effizienz des Vergärungsprozesses zu steigern, und/oder Cosubstrate einzusetzen, die günstig zur Verfügung stehen. Viele Biogasanlagen werden allerdings aus Furcht vor Überlastungen des biologischen Systems nicht mit einer optimalen, hohen Raumbelastung betrieben. Häufige Gründe für Überlastungen, die zu mehrwöchigen Betriebsausfällen führen können, sind unzureichende Prozesskontrolle und schwankende Substratzusammensetzungen, die insbesondere bei der Mitbehandlung von Cosubstraten auftreten können. Eine weitere potentielle Störquelle stellen Schad- bzw. Störstoffe dar, die mit dem Substrat in den Reaktor gelangen können. Aufgrund der niedrigen Wachstumsraten der beteiligten Mikroorganismen und der genau einzuhaltenden Milieubedingungen kann es leicht zu Störungen des anaeroben Abbauprozesses kommen. Besonders bei kleinen Biogasanlagen, wo in vielen Fällen Substrat- und Betriebsparameter nur unzureichend erfasst bzw. gemessen werden, sind z.T. hohe betrieblich bedingte Ausfälle zu verzeichnen. Diese Anlagen werden häufig nach der Raumbelastung, der Verweilzeit oder nach Erfahrungswerten gefahren. Diese Steuerungsmethoden sind jedoch ungenau und können dazu führen, dass die Anlagen entweder unterbelastet oder überlastet werden. Eine dauernde Unterbelastung einer Biogasanlage führt ebenso wie das „Umkippen“ durch Überlastung zu wirtschaftlichen Schäden, da der Fermenter mit zu geringer Belastung gefahren wird und so Fermentervolumen und
damit Investition verschenkt wird.
| Copyright: | © TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft | |
| Quelle: | 6. Fachtagung: Anaerobe biologische Abfallbehandlung (September 2008) | |
| Seiten: | 10 | |
| Autor: | Dipl.-Ing. Olaf Bade  | |
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