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Forschung und Entwicklung

Das Technikum des Forschungsteams um Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter am Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt der Fachhochschule Münster verfügt über einen gut ausgestatteten Laborbereich mit einer breit aufgestellten Ausrüstung verschiedener halbtechnischer Anlagen im Bereich der Biogas- und Abwassertechnik. Für Forschungs- und Entwicklungsvorhaben können so Versuchsprogramme entwickelt, geplant und realisiert werden. Unter anderen werden zurzeit folgende Untersuchungen durchgeführt:

  • Phosphorrückgewinnung und -elimination aus Wirtschaftsdüngern und Gärresten
  • Gezielte Teilreinigung von Wirtschaftsdüngern und Gärresten (Kohlenstoff- , Stickstoff- und Phosphor)
  • Trocknung von Gärresten
  • Biogasgewinnung aus landwirtschaftlichen und industriellen Reststoffen
  • Aufbereitung und Aufschluss von Substraten für Biogasanlagen
  • Gärpotenzialbestimmung von Substraten für Biogasanlagen
  • Bestimmung des Restgaspotenzials von Gärresten
  • Anaerobe Hochlastverfahren in der Textilveredlung
  • Biologische Methanisierung von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid

Das Technikum ist für Versuche in Projekten für den Bereich der Abwasser- und Biogastechnik breit ausgestattet. Fermentationsprozesse können mit einer tiefgehenden Analytik durchgeführt, bewertet und optimiert werden. Für diese Aufgabe werden beispielsweise die folgenden Analysengeräte bereitgehalten:

  • Trockenschrank zur Bestimmung des Trockenrückstandes
  • Muffelofen zur Bestimmung des organischen Trockenrückstandes
  • Diverse Waagen von der Analysen- bis zur Plattformwaage (0,0001 g - 2.500 kg)
  • Stationäre und mobile Geräte zur Bestimmung von Summenparametern, wie Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit und Redoxpotenzial
  • Zentrifuge, Ultraschallbad und Rotationsverdampfer
  • Handgeräte zur Analyse von Gasgemischen (Methan, Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff, Sauerstoff, Ammoniak und Schwefelwasserstoff)
  • Messgerät zur Suche von Methanleckagen
  • Versuchsstände zur Trennung von Suspensionen
  • Automatische Titration zur Bestimmung von FOS/TAC-Werten
  • Ionenchromatographie zur Bestimmung von flüchtigen organischen Säuren
  • 96 Batch-Reaktoren zur Bestimmung des Biogasertrages inkl. Methangehalt

Darüber hinaus ist das Technikum mit einer Vielzahl von halbtechnischen und technischen Geräten der Biogas- und Abwassertechnik ausgestattet. Nahezu alle Bereiche in der Biogastechnologie werden abgedeckt. Die Ausrüstung ist mobil einsetzbar und wird direkt an Biogasanlagen oder im Technikum betrieben. Hierzu wird unter anderem folgende technische Ausrüstung bereitgestellt:

  • Prallreaktor
  • Bioextruder
  • Hammer- und Schneidmühle
  • Wendelfilter (60 µm, 80 µm, 100 µm)
  • Schwingsieb (20 µm - 2 mm)
  • Strippanlage
  • vier kontinuierlich betriebene 25 l Fermenter
  • zwei 10 l Mehrzweckreaktoren
  • 250 l Anlage zur Hochlast-Vergärung von Abwässern

Feldforschung

Laborcontainer
Laborcontainer

Die Biogastechnik ist ein Forschungsbereich der idealerweise vor Ort stattfindet. Daher ist das Forschungsteam auch mit einem mobilen Laborcontainer ausgerüstet. Der Laborcontainer ist ein mobiler, flexibel einsetzbarer Container, der sowohl als mobiles Labor als auch als Arbeitsplatz nutzbar ist.

In dem Container ist ein vollausgestattetes nasschemisches Analyselabor untergebracht, in dem verschiedenste Versuche und verfahrenstechnische Untersuchungen vor Ort ohne lange Transportwege durchgeführt werden können. Das mobile Labor ist mit außenliegenden Anschlüssen für Hilfsenergien und falls erforderlich mit eigenen Aggregaten zur Strom und Druckluftversorgung ausgestattet.

Der Laborcontainer wurde bereits bei verschiedenen Fragestellungen zu den Themenbereichen Biokraftstoffe, der Biogastechnologie oder der Abwassertechnik eingesetzt. Das mobile Labor wird insbesondere in Forschungs- und Entwicklungsprojekten eingesetzt, in denen eine Vor-Ort-Analytik erforderlich ist.

Laborausstattung

pH-/LF-Messung

Hersteller: HACH

Typ: sensIONTM+MM374

Einrichtung zur Messung der Leitfähigkeit und des PH-Wertes

Rotationsverdampfer

Hersteller: Heidolph

Anlage zur Abtrennung und Rückgewinnung von organischen Lösungsmitteln und Wasser. Temperaturschonendes Eindampfen von Schlämmen.

Gasanalyse

Hersteller: Sewerin

Typ: Multitec® 540

Handgerät zur Bestimmung des Methan-, Sauerstoff-, Kohlenstoffdioxid- und Schwefelwasserstoff-Anteil von Gasgemischen.

FOS-/TAC-Messung

Hersteller: Hach

Typ: Titra Lab® BIOGAS Titration Manager

Einrichtung zur Messung des FOS- und des TAC-Wertes von Suspensionen.

Ionenchromatograph

Hersteller: Metrohm

Typ: 882 compact IC plus

Instrumentelles Analyseverfahren zur Bestimmung von einzelnen Fettsäuren in Wirtschafstdüngern und Gärresten. Detaillierte Analyse von Gärvorgängen.

Eudiometer

Hersteller: FH Münster

Batch-Gärtest zur Bestimmung des Biogasertrags, des Mathanertrags und der Abbaugeschwindigkeit von Biogassubtraten und Gärresten.

Kontifermenter

Hersteller: FH Münster

Kontinuierlicher Biogasfermenter zur Durchführung von Versuchen im Labormaßstab mit Messeinrichtungen zur Ermittlung des pH-Wertes, der Temperatur, des Biogasertrags und des Methanertrags.

Zentrifuge

Hersteller: Eppendorf AG

Typ: eppendorf Centifuge 5804

Einrichtung zur Trennung von Feststoffen aus Suspensionen.

Labormühle

Hersteller: KINEMATICA AG

Typ: Kinematica PX-MFC 90 D

Mühle zur definierten Zerkleinerung von Proben mit Schneid- oder Prallelementen.

Siebmaschine

Hersteller: Retsch - Solutions in Milling & Sieving

Typ: AS 200

Einrichtung zur Trennung von trockenen und feuchten Feststoffgemischen nach Partikelgröße.

Gasanlayse

Hersteller: teneova Goodfellow

Typ: Portable Flu Gas Analyser 7900P-3G S/N 9877

Messinstrument zur Bestimmung des Wasserstoffs-, Kohlenstoffdioxids- und Methananteil in Gasgemischen.

Programmierbares Destilliergerät

Hersteller: Gerhardt Analytical Systems

Typ: VAPODEST 20s

Destilliergerät für alle gängigen Methoden der Kjeldahlbestimmung und anderer physikalischer Trennverfahren wasserdampflöslicher Stoffe und flüchtiger Säuren.

Hydrolysereaktor

Hersteller: Fh Münster

Mehrzweckreaktor zur Durchführung von Versuchen zur hydrolytischen Vorbehandlung von Biogassubstraten mit Messeinrichtungen zur Bestimmung der Temperatur und des pH-Wertes.

Anaerobe Hochlastanlage

Hersteller: G.U.N.T. Gerätebau GmbH

Typ: CE 702

Halbtechnische Anlage für Versuche nach dem UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)-Prinzip. Für die anaerobe Behandlung von organisch hoch belasteten Abwässern aus der Lebensmittel- und Textilindustrie.

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