Dienstag, 17. Oktober 2017
Plattform zum Wissenstransfer für die landwirtschaftliche Biogasproduktion in Bayern

Labordienstleister für Biogasanlagen

Ausgangssituation

Dem Überwachen, Steuern und Regeln der Prozessbiologie einer Biogasanlage kommt in Zeiten steigender Rohstoffpreise eine immer bedeutendere Rolle zu. Da es bei der Analyse der relevanten Prozessparameter nur wenig allgemein anerkannte Methodenvorgaben und DIN-Vorschriften gibt, sind Laborwerte nur bedingt vergleichbar und damit für Anlagenbetreiber sowie Berater schwer interpretierbar.

Zielsetzung

Im Rahmen eines Projekts zur Entwicklung und Umsetzung eines Qualitätsmanagement-Systems für die Biogasproduktion in Bayern werden in der Abteilung für Qualitätssicherung und Untersuchungswesen an der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) seit 2009 mindestens jährlich Ringversuche durchgeführt, die die Analysequalität und Vergleichbarkeit der Laboruntersuchungen verbessern sollen. Der Aufbau eines Ringversuchswesens bietet den beteiligten Laboren die Möglichkeit zur eigenen Qualitätskontrolle.

Methode

In regelmäßigen Laborvergleichsuntersuchungen wird an die teilnehmenden Labordienstleister homogenisiertes Probenmaterial wie z.B. Maissilage, Fermenterinhalt oder auch Gärrest verschickt und die Analysenergebnisse einer großen Auswahl an Untersuchungsparametern statistisch ausgewertet miteinander verglichen.

Die folgende Übersicht zeigt beispielhaft die Probenmatrizes und Untersuchungsparameter im Rahmen eines Ringversuchs.

Ringversuchsgruppe Matrix Parameter
1 Einsatzstoffe Maissilage, getrocknet C, N, S, Rohasche, Rohfaser, Rohfett, Rohprotein, NDF, ADF, ADL, Zucker, Stärke
2 Fermenterinhalt Fermenterinhalt TM, oTM, pH, FOS, TAC, NH4-N, Essigsäureäquivalent, Essigsäure, Propionsäure
3 Mineralstoffe Fermenterinhalt B, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Na, Ni, Se, Zn
4 Carbonsäuren Gärrest, dotiert Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, iso-Buttersäure, Valeriansäure, iso-Valeriansäure, Capronsäure
5 Nährstoffe im Gärrest Gärrest N, P, K, S, Ca, Mg, NH4-N, TM, pH
6 Gärrest Gärrest Restgasmenge, Methangehalt

Nach Prüfung auf Erfüllung vorgegebener Bewertungskriterien werden die erfolgreichen Teilnehmer in einer Liste genannt.

Erfolge

Das Ziel der unabhängigen Ringversuche an der LfL zum Thema Laboranalytik von Bioenergie besteht für die Labordienstleister in einer regelmäßigen Überprüfung und Kontrolle der verwendeten Analytik. Durch das Fehlen von allgemein anerkannten Methodensammlungen oder speziellen DIN-Normen für die Analyse von Biogasproben sowie durch die diversen zu untersuchenden Matrices (z. B. Silage, Fermenterinhalt, Gärrest) können Labore ihre analytisch ermittelten Ergebnisse nur schwer einschätzen.

Ringversuche stellen hierbei eine praktikable Lösung zur Methodenüberprüfung und Verifizierung dar. Laborinterne Methoden und Analyseverfahren können vom Labordienstleister über die erhaltenen Ergebnisse der Auswertung der Ringversuche direkt mit anderen Laboren und analytischen Ergebnissen verglichen werden. Dies führt zu einer kontinuierliche Steigerung der laborinternen Analysenqualität. Die Betreiber von Biogasanlagen profitieren letztlich von diesen präzisen analytischen Ergebnissen; denn nur eine möglichst fehlerfreie und konstant gute Laboranalytik bietet dem Betreiber einer Biogasanlage die Möglichkeit den Prozess der Biogaserzeugung zu überwachen und zu beurteilen.

In Abbildung 1 wurde eine Betrachtung der Ringversuchsgruppe 4: flüchtige Carbonsäuren über die Ringversuche 4-10 vorgenommen. Hierbei wurden die statistisch ermittelten Zu-Scores aller teilnehmenden Labore für die Analytik der Essigsäure und Propionsäure untersucht und vergleichend dargestellt werden. Durch die regelmäßige Teilnahme an den LfL-Ringversuchen konnten die Labore ihre analytische Leistung über die Ringversuche 4-10 signifikant verbessern.

Die Ringversuche der LfL haben sich am Markt etabliert, sind anerkannt und haben erste Erfolge bei der Anhebung der analytischen Qualität von Labordienstleistern im Umfeld von Biogasanlagen erbracht.

Erfolgreiche Teilnehmer am 10. LfL-Biogas-Ringversuch 2016

Im Folgenden werden die Laboratorien benannt, die in den jeweiligen Parametergruppen erfolgreich teilgenommen haben. Wird ein Labor in einer der Parametergruppen nicht genannt, kann dies drei mögliche Bedeutungen haben:
- das Labor hat sich für diesen Bereich der Untersuchung nicht angemeldet oder
- das Labor war bei den Analysen dieser Parametergruppe nicht erfolgreich oder
- das Labor hat der Veröffentlichung der Ergebnisse nicht zugestimmt.

Hier finden Sie weitere Listen mit Labordienstleistern, die an den Ringversuchen (2010 - 2016) erfolgreich teilgenommen haben:

3. LfL-Biogas-Ringversuch 2010
4. LfL-Biogas-Ringversuch 2011
5. LfL-Biogas-Ringversuch 2012
6. LfL-Biogas-Ringversuch 2013
7. LfL-Biogas-Ringversuch 2013
8. LfL-Biogas-Ringversuch 2014

9. LfL-Biogas-Ringversuch 2015

10. LfL-Biogas-Ringversuch 2016