Ziel der Entwicklung
Ziel war es, ein vollautomatisiertes Experimentalsystem für statische Gärtests zu entwickeln, mit dem in parallelisierbaren Testreihen Gärabläufe verschiedener Kombinationen Biomasse / Substrat standardisiert nach den Anforderungen der VDI-Richtlinie 4630 geprüft werden können. Dabei ging es um die konsequente Verbesserung bestehender Methoden in Bezug auf Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Nutzerfreundlichkeit unter Einsatz moderner sensorischer und elektronischer Baugruppen. Darüber hinaus wurde das Gärtestsystem mit Online Gasanalyse „GärOnA„ mit dem Ziel entwickelt, Untersuchungen zum Vergärbarkeitspotenzial von Substraten sehr aufwandsarm und mit hohem Informationsgewinn durchzuführen. Die einfache Aufnahme einer Gasbildungskurve, wie es z.B. mit den langjährig etablierten Eudiometeranordnungen der Fall ist, entspricht dabei nicht mehr den Möglichkeiten der Technik und steht nicht im Verhältnis zum Aufwand. Zwei wesentliche Aspekte bildeten den besonderen Neuheitsgrad der Entwicklung:
1) die geregelte Entspannung der Biogasathmosphären bei definiert justierbaren überdruck in jedem Gärgefäß über einen Multiventilblock zur Sicherstellung niedriger Systemdrücke und
2) die automatische gasanalytische Vermessung der ausgekreisten Volumeninkremente über einen integrierten Mobil-GC.
Vorteile und Lösungen
Das neue Mess-System ermöglicht es dem Anwender, in 15 parallelen Messplätzen unabhängig voneinander und vollständig automatisiert Gärprozesse über Druckmessköpfe analytisch zu verfolgen. Die Integration in einem Heiz-Kühl-Thermostat lässt eine Trockeninkubation im Bereich von 4-65 °C zu, so dass meso-, thermo- und psychrophile Vorgänge bewertet werden können. Alle Messdaten wie Drücke, Temperaturen und Gaszusammensetzungen werden vollautomatisch erfasst sowie die Ergebnisse wie Normvolumen, Biogasausbeuten oder Gasbildungsraten berechnet und die Verläufe grafisch angezeigt. Durch die integrierte zyklische Messung der Biogaszusammensetzungen während der Vergärung ist es erstmals möglich, systematische Aussagen über den kinetischen Verlauf der Methanbildung in größeren Mess-Serien treffen. Der Kundennutzen besteht in einer qualitativ hochwertigen experimentellen Aussagekraft und großer Experimentalkapazität bei gleichzeitig kompakter Bauweise und geringstem Bedienaufwand.
Zielgruppe und Zielmarkt
Aufgrund der umfangreichen Einsatzmöglichkeiten des Gerätesystems in Kombination mit dem online-GC werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten in Bezug auf den Verkauf des Analysators als sehr positiv eingeschätzt. Als Kundenklientel werden aus jetziger Sicht hauptsächlich Forschungseinrichtungen und Institute gesehen. Der Anteil dieser Zielgruppe wird derzeit mit mehr als 60 Prozent beziffert. Gerade Großforschungseinrichtungen sind hierbei hervorzuheben, da das Instrument erhebliches Potenzial für Grundlagenexperimente sowie für Forschung und Lehre bildet. Das „GärOnA„-System wird in Kooperation mit einem Industriepartner am Markt angeboten und konnte bereits in den Markt eingeführt werden. Die Resonanz des Fachpublikums nach mehreren Präsentationen auf Biogasveranstaltungen ist positiv. Auf der Analytica 2016 soll das Gerät ausgestellt werden. Das System wird weiterhin im eigenen Haus für Grundlagenuntersuchungen sowie für FuE-Dienstleistungen eingesetzt und bildet eine instrumentelle Plattform für neue Forschungsaktivitäten mit Partnern aus der Biogasbranche.