Fg. Grundlagen der Agrartechnik

Gutaufbereitung für Biogasanlagen - Verbundprojekt "Flex-Crash"

Projektbeginn:   01.08.2020

Projektende:      31.07.2023

Schlagworte:      Kugelmühle, DEM, Simulation, Gutaufbereitung, Biogaserzeugung

 

Video zum Projekt

In diesem Vorhaben wird ein DEM Simulationsmodell einer Kugelmühle aufgebaut, um die mechanische Aufbereitung von organischem Substrat zu untersuchen. Der Aufbereitungsgrad hängt von stoffspezifischen Faktoren, sowie von technischen Parametern ab. Technische Parameter sind zum Beispiel:

-          Anzahl der Kugeln

-          Kugelgröße

-          Länge der Trommel

-          Drehzahl der Trommel

Um die technischen Parameter an der Kugelmühle zu optimieren, wird das DEM Modell eingesetzt werden. Zunächst wird ein Modell in EDEM aufgebaut, das die Interaktion zwischen Kugel und Stroh beschreibt. Im Anschluss hierzu müssen die stoffspezifischen Eigenschaften von organischem Substrat experimentell ermittelt werden, damit das DEM Modell parametrisiert werden kann. Anhand von Prüfständen wird das DEM Modell verifiziert und mit den Ergebnissen der Kugelmühle am unteren Lindenhof validiert.

Als organisches Substrat wird zu Beginn Stroh verwendet. Im Laufe des Projekts werden weitere organische Substrate hinzukommen, die bisher nicht sinnvoll in der Biogasanlage verwendet werden können wie zum Beispiel Landschaftspflegematerial und Pferdemist.

Aufgrund der mechanischen Aufbereitung ist es möglich mit Reststoffen bzw. bisher nicht genutzten organischen Substraten eine flexible Biogaserzeugung zu realisieren. Das Potential für eine flexibilisierte Biogaserzeugung wird von der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie untersucht.

Aktuelle Abschlussarbeiten

Kugelmühle in Betrieb

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Publikationen

Heller, R.; Roth, P.; Hülsemann, B.; Böttinger, S.; Lemmer, A.; Oechsner, H.: Effects of Pretreatment with a Ball Mill on Methane Yield of Horse Manure. Waste and Biomass Valorization (2023), DOI: 10.1007/s12649-023-02083-x

Roth, P.; Appich, F.; Böttinger, S.: Interaction properties of wheat straw and grain for Discrete Element Method. VDI-MEG Tagung LAND.TECHNIK, 22./23.11.2022, Berlin. In: VDI-MEG (Hrsg.): AgEng-LAND.TECHNIK – International Conference on Agricultural Engineering, VDI-Berichte, Bd. 2406, Düsseldorf: VDI Verlag GmbH 2022, ISBN: 978-3-18092406-9, S. 549-554.