Überwachung von Biogasanlagen mittels Analyse von Verhältnissen stabiler Isotope; Teilvorhaben 2: Methodische Grundlagen und molekularbiologische Validierung des Isotopenuntersuchungskonzeptes

Projektziel ist eine grundlegende Untersuchung, inwieweit Isotopenanalysen Rückschlüsse auf Methanbildungsprozesse und deren Variabilität in Biogasanlagen und damit auf die Prozessstabilität geben können. Es soll mit unabhängigen Methoden sichergestellt werden, dass anhand der Isotopenanalysen verlässliche Aussagen zur Differenzierung der Methanogeneseprozesse getroffen werden können. Anhand der Laborergebnisse wird ein Konzept zur Überwachung der Methanbildungsprozesse in Biogasanlagen mittels Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopenanalysen erarbeitet. Perspektivisch soll dieses Konzept als Monitoringmethode zur Prozessoptimierung und Ausfallverminderung von Biogasanlagen eingesetzt werden. Um Isotopenanalysen zur Differenzierung von Methanbildungsprozessen in Biogasanlagen und damit zur Prozessüberwachung einsetzen zu können, bedarf es der grundlegenden Bestimmung spezifischer Bereiche von Isotopenverhältnissen, die repräsentativ für die Methanogenesewege in Biogasanlagen sind. Weiterhin muss deren Variabilität für eine Reihe von Einflussfaktoren (z.B. Substratmischung, C/N-Verhältnis, Raumbelastung und Verweilzeit) überprüft werden. Hierfür sollen im Rahmen des Projektes Laborversuche in Biogasreaktoren mit unterschiedlichen Fahrweisen durchgeführt werden. Für die Verifizierung der für die Methanbildungswege spezifischen Isotopenverhältnis-Bereiche werden verschiedene molekularbiologische Methoden verwendet.