Forschung und Entwicklung
Labor
Das Technikum des Forschungsteams um Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter am Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt der FH 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
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
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.
