Vergärung von Stroh - Ergebnisse aus der Forschung

Wir möchten anhand unserer Untersuchungen mit Batch Minifermentationen und mit kontinuierlich betriebenen, vollautomatischen 6 Liter Laborfermentern darlegen, dass, wenn man den unvergärbaren Ligninanteil von Weizenstroh rechnerisch abzieht, bei entsprechender mechanischer Vorbehandlung von Stroh in etwa die gleichen Gaser-träge wie von Mais erzielt. Ein Befund, den man bisher nicht für möglich hielt, denn stark liginhaltige Biomassen gelten wegen der Verkrustung von Lignin mit Cellulose und Hemicellulosen als schwer oder nur unvollkommen abbaubar. Die Biomethaner-träge von Mais mit Stroh sind sogar mit einer Salzlösung anstelle von nativer Gülle erzielbar („synthetische Gülle“), also unter Ausschluss positiver chemischer und mik-robieller Nebeneffekte der Gülle. Unter diesen „reinen“ Bedingungen ist insbesondere eine Supplementierung von Nickel und Wolfram zu beachten, wobei das verwendete Stroh bereits genügend Kobalt enthielt. Organische Beladungsraten (OLR) von 7,5 kg organische Trockenmasse/m³/d und Verweilzeiten von 15 Tagen sind damit in Konti-Laborfermentern erreichbar, dies getestet über 630 Fermentationstage. Bei den vergleichenden Fermentationen ergab sich noch etwas weiteres Überraschendes. Der Vergleich mesophil (41°C) – thermophil (58°C) zeigte, dass die mesophilen Strohfermenter bei hohen OLR von 7,5 kgoTS/m³/d bzw. einer hydraulischen Retentionszeit (HRT) von 10 Tagen deutlich höhere Biomethanerträge (BMP) mit entsprechend höheren Abbauraten erbrachten, etwa 25% mehr als thermophil (als Mittel über >100 Tage). Bei moderaten OLR von 4,5 und HRT 18 Tage zeigten im Mittel die thermophilen Kontifermenter etwa 10% höhere Methanerträge. Die höchsten BMP-Werte wurden aber mit Batch Minifermentationen erzielt, und zwar 271 m³ Methan/ kgoTS. Zieht man von der Stroh-oTS den Ligningehalt von 23,5% ab, erhöhen sich die spezifischen Methanerträge von Stroh um ebenfalls 23,5% auf 354 m³ Methan/ kgoTS, was nur 2% tiefer als Mais mit 360 m³/ kgoTS liegt. Es soll jedoch nicht der Ein-druck erweckt werden, dass die Strohvergärung ein leichtes Unterfangen ist, denn das für unsere Versuche hergestellte Strohpulver wäre von der Herstellung noch zu teuer. Die Versuche zeigen aber, dass mit einer mechanischen Vorbehandlung ultimativ hohe Gaserträge von Weizenstroh erzielbar sind. Es gilt jetzt, eine preiswerte, Energie effiziente, robuste und Umwelt schonende Methode (ohne Chemikalien) der Strohzer-kleinerung zu finden, die vergleichbare Methanerträge in der großtechnischen Praxis garantiert.