Mit einem For­schungs­pro­jekt den Hemm­stof­fen auf der Spur

Die bio­lo­gi­sche Abtei­lung des Bio­gas­spe­zia­lis­ten WELTEC BIOPOWER aus Vech­ta arbei­tet zusam­men mit renom­mier­ten Part­nern an der Ent­wick­lung eines Schnell­tests zur Iden­ti­fi­ka­ti­on von Hemm­stof­fen in Bio­gas-Sub­stra­ten. Denn in den Input­stof­fen kön­nen Stof­fe vor­kom­men, die eine effi­zi­en­te Bio­gas­pro­duk­ti­on ver­hin­dern. Bei Sila­gen rei­chen dazu schon gerin­ge Men­gen an Schim­mel­pil­zen. In Gül­le oder Mist sind häu­fig Ammo­ni­um, Kup­fer, Zink, Medi­ka­men­te oder Des­in­fek­ti­ons­mit­tel als Hemm­stoff zu iden­ti­fi­zie­ren. Bereits Spu­ren die­ser Sub­stan­zen sind schäd­lich für die Bak­te­ri­en im Fer­men­ter und damit kon­tra­pro­duk­tiv für den Ver­gä­rungs­pro­zess. Daher ist es zwin­gend erfor­der­lich die­se Hemm­stof­fe vor dem Ein­trag der Sub­stra­te in den Fer­men­ter zu erkennen.

Seit Dezem­ber 2016 betei­ligt sich das Unter­neh­men WELTEC an einem For­schungs­pro­jekt, um ein neu­es Ver­fah­ren für die Pro­blem­lö­sung zu eta­blie­ren. Das Pro­jekt wird über die Fach­agen­tur Nach­wach­sen­de Roh­stof­fe e.V. (FNR) durch das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Ernäh­rung und Land­wirt­schaft (BMEL) geför­dert. Kon­kret ent­wi­ckelt das Unter­neh­men gemein­sam mit der HAWK, der Göt­tin­ger Hoch­schu­le für ange­wand­te Wis­sen­schaft und Kunst, ein Schnell­ver­fah­ren, um Hemm­stof­fe in Input­stof­fen schnell, sicher und preis­güns­tig zu identifizieren.

Dafür wer­den zunächst im Labor in Vech­ta und par­al­lel in Göt­tin­gen bei der HAWK ver­schie­de­ne Sub­stra­te mit Hil­fe des Ankom Sys­tems unter­sucht und so ein genau­es Abbild der Gas­pro­duk­ti­on erstellt. Des Wei­te­ren wird unter der bewuss­ten Zuga­be von Hemm­stof­fen die Ver­än­de­rung des Säu- respek­trums beob­ach­tet. Dar­aus wer­den Soll-Kur­ven gebil­det, die in Zukunft mit den Gas­pro­duk­ti­ons­kur­ven von Sub­stra­ten abge­gli­chen wer­den. Der Ver­gleich soll Aus­kunft dar­über geben, ob in dem Sub­strat hem­men­de Stof­fe ent­hal­ten sind. Bis­lang wird für den Hemm­stoff-Nach­weis auf den aero­ben Vier-Plat­ten-Hemm­stoff­test zurück­ge­grif­fen. Die­ser Test ist eigent­lich für die Milch­wirt­schaft gedacht und ent­spricht nicht den Bedin­gun­gen im Fer­men­ter. Die Aus­sa­ge­kraft der Ergeb­nis­se wird dadurch beein­träch­tigt. Durch das neue anae­ro­be Ver­fah­ren sol­len die Ergeb­nis­se zukünf­tig nach drei Tagen vor­lie­gen. Dadurch kön­nen die Betrei­ber von Bio­gas­an­la­gen die Qua­li­tät ihrer Sub­stra­te exakt, schnell und güns­tig bestim­men lassen.

„Der Bedarf und die Nach­fra­ge dafür sind vor­han­den. Denn aktu­ell exis­tiert noch kei­ne rasche und zugleich siche­re Iden­ti­fi­zie­rung der mög­li­cher Pro­zess­stö­run­gen; obwohl sie für die Ver­mei­dung unge­plan­ter Still­stän­de von Bio­gas­an­la­gen eigent­lich zwin­gend erfor­der­lich wäre“, erklärt Sabi­ne Lam­pe, Diplom-Bio­lo­gin und die Ver­ant­wort­li­che für das For­schungs­pro­jekt bei WELTEC BIOPOWER. Exakt die­ser Umstand gab für das Unter­neh­men und die HAWK den Aus­schlag das Pro­jekt zu initi­ie­ren, an dem auch das Fraun­ho­fer Umsicht Insti­tut aus Ober­hau­sen und der Ber­li­ner Ana­ly­tik-Spe­zia­list aokin betei­ligt sind.

„Auf der Basis des inno­va­ti­ven Ver­fah­rens wer­den sich Bio­gas­an­la­gen­be­trei­ber zukünf­tig schnel­ler ent­schei­den kön­nen, ob sie ange­bo­te­ne Sila­ge oder Gül­le kau­fen soll­ten oder ob sie eine bestimm­te Char­ge ihrer eige­nen Gül­le ver­wen­den kön­nen“, unter­streicht Sabi­ne Lam­pe. Nach ihrer Ein­schät­zung ist es über­dies denk­bar, dass Sub­strat-Anbie­ter den Schnell-Nach­weis nut­zen wer­den, um die Qua­li­tät ihres Ange­bo­tes zu belegen.

Ent­schei­dend dafür ist jedoch die Ent­wick­lung eines Schnell­tests durch erfah­re­ne Spe­zia­lis­ten. WELTEC BIOPOWER hat bereits seit 2009 ein eige­nes Labor in Vech­ta. Die Bio­lo­gen und Labo­ran­ten kön­nen dort alle wich­ti­gen Ana­ly­sen selbst vor­neh­men und unter­su­chen regel­mä­ßig Pro­ben aus über 300 Fer­men­tern. Der Bio­gas­an­la­gen­her­stel­ler ist somit bes­tens dafür auf­ge­stellt, den Anla­gen­be­trei­bern im Betriebs­all­tag zur Sei­te zu ste­hen und damit die Bio­ga­ser­zeu­gung auf der Erfolgs­spur zu halten.