Forschungs- und Innovationsprojekt
Entwicklung und Umsetzung eines Qualitätssicherungssystems für Anbieter von Labordienstleistungen für die Biogasproduktion

In Zeiten steigender Rohstoffpreise kommt dem Überwachen und Steuern der Prozessbiologie in einer Biogasanlage eine immer wichtigere Rolle zu. Da es nur für sehr wenige der hierbei relevanten Messgrößen allgemein anerkannte Methoden oder DIN-Normen gibt, sind Laborwerte nur bedingt vergleichbar, was deren Wert für Betreiber von Biogasanlagen und Berater deutlich einschränkt.
Umfragen zum Projektbeginn ergaben, dass über ein Viertel der Anlagenbetreiber keine Analysen im Umfeld der Biogasanlage durchführen. Knapp zwei Drittel der Betreiber, die Analysen des Fermenterinhalts durchführten, tun dieses nur alle 2 bis 10 Monate, was für eine Überwachung und Optimierung des Prozesses völlig unzureichend ist. Zudem zeigte eine bayernweit durchgeführte Bedarfsanalyse, dass nahezu keine Erkenntnisse über die Qualität der im Biogasbereich notwendigen Analytik vorliegen.

Ziele

Im Rahmen des Verbundprojekts zur Entwicklung und Umsetzung eines Qualitätsmanagement-Systems für die Biogasproduktion in Bayern konzentriert sich das Teilprojekt der Abteilung Qualitätssicherung und Untersuchungswesen vor allem auf die Erstellung eines Qualitätssicherungssystem für die Anbieter von Labordienstleistungen. Damit soll in Bayern ein flächendeckendes, qualitativ hochwertiges Analyseangebot sichergestellt werden. Insbesondere steht die sinnvolle Nutzung der „chemischen Analytik“ zur Optimierung von Biogasprozessen und die Aufklärung und Information von Biogasanlagenbetreibern im Vordergrund. Außerdem soll dieses Wissen um die Prozessbiologie, die dazugehörigen Parameter und die zu deren Analyse verwendeten Methoden einer möglichst breiten Interessentengruppe, unter anderem im Rahmen des Biogasforums, zur Verfügung gestellt werden.

Methode

Um diese Ziele zu erreichen, musste zunächst durch Umfragen bei Anlagenbetreibern und Laboren die verwendeten Methoden und durch Ringversuche die Qualität der angebotenen Dienstleistungen und die Defizite im Umfeld der Laboranalytik erhoben werden.
In zwei umfangreichen Ringversuchen wurden in den Jahren 2008 bis 2018 in insgesamt 12 Ringversuchen unterschiedliche Probenmaterialien ausgewählt und an jedesmal etwa 50 Labore verschickt. Hierbei handelte es sich um Mais- und Grassilagen zur Bestimmung der Parameter, die für die Substratanalytik von Bedeutung sind. Weiterhin wurden flüssige Fermenterinhalte ausgewählt, bei denen die sog. Schlüsselparameter für die Prozessbiologie analysiert werden sollten. Zudem wurden getrocknete Fermenterinhalte verschickt, die zur Bestimmung der Elementgehalte dienen sollten.

Ergebnisse

Es zeigte sich eine große Varianz der Ergebnisse, deren Analysemethoden nicht vereinheitlicht sind. Dies sind vor allem Parameter, die zur Beurteilung der Fermenterbiologie herangezogen werden (z.B. flüchtige Fettsäuren, FOS/TAC). Auch die Parameter der flüssigen Fermenterproben, bei denen allgemein verwendete Methoden zugrunde liegen (z.B. pH-Wert oder TS oder Schwermetalle), weisen deutlich geringere Varianzen auf. Das zeigt, dass es dringend erforderlich ist, exakte Vorgabe der Untersuchungsmethoden zu etablieren, um vergleichbare und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Daher soll auch im Jahr 2019 das Ziel der Ringversuche in Bayern fortgesetzt werden. Es hat sich zu einem wichtigen Werkzeug der Biogaserzeugung, weit über die Grenzen Bayern hinaus etabliert. Viele grundlegende Beiträge im Internet (Biogas-Forum Bayern) schaffen die Basis für den Wissenstransfer aus der angewandten Forschung zu den Betreibern von Biogasanlagen. Es wurden Schulungsunterlagen geschaffen und die Etablierung eines eigenständigen und sich teilweise selbst finanzierenden Ringversuchswesens auf den Weg gebracht. Denn das Projekt des StMELF und die Expertise der LfL im Bereich Biogasanalytik ist ein wichtiges Instrument für eine stete Verbesserung der Qualität von Laboruntersuchungen im Umfeld von Biogasanlagen. Und die hat die LfL Ringversuche, nicht zuletzt durch die vielen, sehr positiven Resonanzen im gesamten Bundesgebiet und im nahen Ausland bekannt gemacht.
Projektinformation
Projektleitung: Günter Henkelmann (AQU1)
Projektbearbeitung: Christian Vogt (AQU1)
Projektlaufzeit: 2008 bis 2018
Bay. Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
Projektpartner: Biogas-Forum Bayern
Förderkennzeichen: K/17/01