Spurennährstoffe für Biogasanlagen

Die Grundlage einer effizienten Biogaserzeugung ist die Einstellung eines optimalen Milieus für die verschiedenen Mikroorganismen, die an der Methanbildung direkt oder indirekt beteiligt sind. Hierzu zählt insbesondere die Versorgung der Mikroorganismen mit Spurennährstoffen. Unter dem Begriff Spurennährstoffe versteht man chemische Elemente, deren mittlere Konzentration einen Wert von ca. 50 mg/kg Biomasse nicht überschreitet, das heißt, sie kommen nur in „Spuren“ in den Organismen vor.

Für anaerobe Mikroorganismen (Bakterien bzw. Archaeen) sind Nickel (Ni), Cobalt (Co), Molybdän (Mo), Eisen (Fe) und Selen (Se) essenziell, darüber hinaus sollten auch Zink (Zn), Kupfer (Cu) und Mangan (Mn) für den Stoffwechsel der verschiedenen Mikroorganismen in ausreichender Menge vorhanden sein. Für die Bildung von Enzymen und Coenzymen – durch die Mikroorganismen – ist das Vorhandensein der benötigten Spurennährstoffe unumgänglich.

Spurenelemente haben somit eine große Bedeutung bei der direkten oder indirekten Methanbildung, da sie als Zentralatom in Enzymen und Coenzymen Spaltungen bzw. Bindungen ermöglichen und darüber hinaus in vielen Reaktionen den Elektronentransfer ermöglichen.

Bedingt durch die verwendeten Substrate (wie z. B. Maissilage, GPS, verschiedene Mistarten etc.) kann die Menge an Spurennährstoffen, die der Anlage zugeführt werden muss, stark variieren. Darüber hinaus spielt die Verweilzeit des Fermenters eine nicht zu unterschätzende Rolle, da bei einem hohen Durchsatz durch den Fermenter auch viele Spurennährstoffe ausgedünnt bzw. ausgespült werden.

Nicht die absolute Konzentration ist entscheidend, sondern die Verfügbarkeit der Spurennährstoffe. Hier spielt auch die Eisenkonzentration des Fermentersubstrats eine wichtige Rolle, eine zu geringe Eisenversorgung kann zur Fixierung der Spurenelemente durch Schwefel führen.

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