Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen

Bei alleinigem Maissilage-Input (minimale Cobaltgehalte) in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugefüttert, um dem Mangel zu begegnen. Das hilft zwar, birgt aber Umweltrisiken und verursacht Kosten. Andere mögliche Energiepflanzen kumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr an essenziellen Spurenelementen. Durch die Zumischung anderer Energiepflanzen sollte es möglich sein, eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung zu gewährleisten, wodurch auf künstliche Spurenelementadditive verzichtet werden könnte. Zudem werden mit einem vielfältigeren Energiepflanzenanbau Nachhaltigkeitsansprüche an die Biogaserzeugung deutlich besser erfüllt.
In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern (DBFZ) wird dies verifiziert. Einerseits werden dabei Reaktorsysteme an einzelnen Spurenelementen, vor allem Cobalt und Nickel, solange verarmt, bis der jeweilige Prozess zusammenbricht. Dies ermöglicht Einblicke in grundsätzliche Zusammenhänge zwischen spezifischen Spurenelementen und Biogasbildung. Andererseits sollen alternative Energiepflanzen die künstlichen Spurenelemente ersetzen. Am UFZ werden Proben aller quasi-kontinuierlichen Gärtests quantitativen und qualitativen Analysen der mikrobiellen Gemeinschaften unterzogen. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen.