BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem

Logo BOKU-Forschungsportal

Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungs-Simulation (CFD)

Projektleitung
Bochmann Günther, BOKU Projektleiter/in
Kontaktperson:
Poschmaier-Kamarad Ludek
Laufzeit:
01.05.2008-31.12.2010
Programm:
Energiesysteme der Zukunft (Impulsprogramm Nachhaltig Wirtschaften)
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Projektpartner*innen
AAT Abwasser- und Abfalltechnik GmbH & Co, Weidachstraße 6, 6900 Bregenz, Österreich.
Kontaktperson: Egon Arnold;
Funktion des Projektpartners: Partner
Öko Energie Strem reg. Gen. mbH, Feldgasse 27, 7522 Strem, Österreich.
Kontaktperson: Ing. Siegfried Legath;
Funktion des Projektpartners: Partner
Rohkraft - Ing. Karl Pfiel GmbH, Schulgasse 6, 3454 Reidling, Österreich.
Kontaktperson: Ing. Karl Pfiel;
Funktion des Projektpartners: Partner
Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Getreidemarkt 9/166-2, 1060 Wien, Österreich.
Kontaktperson: DI Dr. Michael Harasek;
Funktion des Projektpartners: Koordinator
Thöni Industriebetriebe GmbH, Obermarktstraße 48, 6410 Telfs, Österreich.
Kontaktperson: DI(Fh) Michael Krismer;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Poschmaier-Kamarad Ludek, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Umweltbiotechnologie
Gefördert durch
Öko Energie Strem reg. Gen. mbH, Feldgasse 27, 7522 Strem, Österreich
AAT Abwasser- und Abfalltechnik GmbH & Co, Konrad Doppelmayer Str. 17, 6960 Wolfurt, Österreich
Rohkraft - Ing. Karl Pfiel GmbH, Schulgasse 6, 3454 Reidling, Österreich
FFG - Forschungsförderungsgesellschaft, Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
THÖNI Umwelt- und Energietechnik, Obermarktstraße 48, 6410 Telfs, Österreich
Abstract
Ziel dieses Projektes ist es das Mischverhalten sowie die Performance von Rührsystemen in Biogasanlagen zu erfassen, und mittels CFD-Simulation mathematisch darzustellen. Von diesen Computer-Simulationen kann das aktuelle Mischverhalten abgelesen werden. Daraus können Rückschlüsse auf optimale Reaktorgeometrien und Positionierung von Rühr¬systemen, optimale Rührwerkskombinationen sowie minimierter Energieeinsatz abgeleitet werden.
Prinzipiell sollen mindestens 2 Biogasanlagen mit unterschiedlichen Rührwerksystemen er-fasst werden.
Die rheologische Beschreibung der Fermenterinhalte (Gärgut) wird basierend auf bestehen-den Daten verfeinert und präzisiert. In Abhängigkeit von Korngrößenverteilungen (Halmlän-gen etc.) sowie eingesetzten Substraten wird die Viskosität sowie das rheologische Verhal-ten experimentell erfasst.
Durch die Datenaufnahme bei bestehenden Biogasanlagen (Reaktor- und Rührwerksgeo¬metrien) kann in einem ersten Schritt das aktuelle Mischverhalten dargestellt werden. Da-durch können Hinweise auf die Optimierung der in diesem Projekt beteiligten Biogas¬anlagen hinsichtlich Mischgüte und Energieeinsatz abgeleitet werden.
Die CFD-Modelle werden durch ein Validierungsverfahren überprüft. Durch punktuelle Zuga-be von Bacillus globigii werden Rührkessel-Response-Kurven aufgenommen.
Das Grundmodell der CFD-Simulation wird dann soweit modifiziert damit Aussagen über folgende Fragestellungen getroffen werden können:
Optimierung Mischverhalten bei bestehenden Anlagen
Optimierung Rührwerkgeometrie im Fermenter
Minimierung Energieeinsatz bei bestehenden Rührsystemen
Optimales Rührsystem bei landw. Biogasanlagen

Endprodukte:
Für bestehende Konzepte/Betreiber
Leitfaden zum optimalen Misch-Algorithmus
Hinweise auf Totzonen
Minimierter Energieeinsatz bei optimaler Erreichung des Mischzieles

Für Neu-Konzepte / Konstrukteure
Einsatzgrenzen von Rührwerk-Systemen (Langsam-, Schnellläufer; Propeller-, Paddelrühr-werke, Mischung aus diesen Gruppen)
Beste Anordnung im Fermenter
Minimierter Energieeinsatz
Schlagworte
Allgemeine Verfahrenstechnik; Erneuerbare Energie (auch: Energieträger, Rohstoffe); Biotechnologie;
Biogas; CFD; Fluidsimulation; Rührwerke;
Publikationen

Pohn, S; Kamarad, L; Harasek, M; Bochmann, G (2011): Endbericht zum Projekt AD.CFD (Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungssimulation) .

FFG, 66

Pohn, S; Kamarad, L; Harasek, M; Bochmann, G (2010): Zwischenbericht zum Projekt AD.CFD (Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungssimulation) .

FFG, 23

Vorträge
© BOKU Wien Impressum