Die Weiterentwicklung von Messmethoden zur Quantifizierung und Bewertung des langfristigen Umweltverhaltens von Abfällen stellt einen Schwerpunkt am ABF-BOKU dar. Insbesondere praxisrelevantes Emissionsmonitoring bei der Deponierung, mechanisch-biologischen Abfallbehandlung und biologischen Abfallverwertung (Kompostierung und Biogasgewinnung) steht im Mittelpunkt der Forschung. Neue Analysegeräte zum Emissionsmonitoring von treibhausrelevanten Gasen (z.B. Methan, Kohlenstoffdioxid, Lachgas), wie die erstmalig in Österreich zum Einsatz kommenden optischen Fernmessverfahren und kontinuierliche Laser-Messverfahren, stehen dafür zur Verfügung.

Moderne Analysenmethoden wie Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) und Thermoanalyse gekoppelt mit Massenspektrometrie erlauben eine umfassende Bewertung des Abfallfeststoffes und des Produktes Kompost. Derzeitige Anwendungsbereiche am ABF-BOKU sind beispielsweise die Beurteilung der Kompostqualität (Gehalt an Huminstoffen) oder die Untersuchung des Emissionspotentials von Altablagerungsmaterial, MBA-Deponiegut und Gärresten. Daneben werden biologische Testverfahren (z.B. Atmungsaktivität, Gasbildungspotential) weiter entwickelt und optimiert.

Das Verhalten von synthetisch hergestellten Nanopartikeln bzw. Nanomaterialien in Abfällen stellt ein neues Forschungsthema am ABF-BOKU dar. In Zusammenarbeit mit dem Department für Nanobiotechnologie der Universität für Bodenkultur wird dazu an der Entwicklung von entsprechenden Monitoringmethoden und technischen Versuchsansätzen gearbeitet.

Kontakt: Priv. Doz. Dipl.-Ing. Dr. Marion Huber-Humer

Leitpublikationen

  • Meissl K., Smidt E., Tintner J. (2008): Reproducibility of FTIR spectra of compost, municipal solid waste and landfill material. In: Applied Spectroscopy, 62/2, pp. 190-196.
  • Tintner J., Smidt E., Böhm K., Binner E. (2010): Investigations of biological processes in Austrian MBT plants. Waste Management 30, pp. 1903 - 1907.
  • Hrad, M., Piringer, M., Kamard, L., Baumann-Stanzer, K., Huber-Humer, M. (2014): Multisource emission retrieval within a biogas plant based on inverse dispersion calculations – a real-life example. Environ. Monit. Assess. 186, pp. 6251 – 6262.
  • Hrad, M., Piringer, M., Huber-Humer, M. (2015): Determining methane emissions from biogas plants - Operational and meteorological aspects. Bioresource Technology 191, pp. 234-243.
  • Hrad, M.,Binner,E.,Piringer,M., Huber-Humer,M.(2014): Quantification of methane emissions from full-scale oppen windrow composting of biowaste using an inverse disperion techique. Waste Management 34,pp.2245 - 2453.

MetHarmo

MetHarmo - European harmonisation of methods to quantify methane emissions from biogas plants
(FFG Klima- und Energiefond [https://www.klimafonds.gv.at] im Rahmen von ERA-NET Bioenergy, Laufzeit 2016 - 2018)

Im Projekt MetHarmo wird eine europaweite Harmonisierung von Messmethoden und die Entwicklung praxisorientierter Richtlinien angestrebt, um Methanemissionen von Biogasanlagen zu quantifizieren. Empfehlungen für die zukünftige technische Entwicklung und die Verbesserungen von Biogasanlagen können nur erfolgen, wenn Emissionsraten verifizierbar bestimmt werden können.
Präzise Emissionsmessungen von Biogasanlagen sind wegen der zahlreichen heterogenen Emissionsquellen sehr schwierig. In den letzten Jahren wurden Versuche unternommen, die einzelnen Emissionsquellen sowie die Gesamtemissionen von Biogasanlagen mit direkten (am Standort) und Fernerkundungsmethoden zu quantifizieren. Um die Genauigkeit der verschiedenen Messmethoden bestimmen zu können, werden Vergleichs-Messkampagnen durchgeführt, wobei innovative Quantifizierungsansätze, wie die inverse Dispersionstechnik und die dynamische Tracermethode in Kombination mit entweder „Tunable Diode Laser Absorption Spectrometry“ (TDLAS) oder „Cavity ring-down spectroscopy“ (CRDS) sowie „Differential absorption lidar“ (DIAL), zum Einsatz kommen.

Gesamtprojektkoordination: Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (DBFZ)

Projektleitung österreichische Partner: ABF-BOKU

Partner:

  • Bioenergy 2020+ GmbH
  • Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Wien
  • Universität Stuttgart
  • Energieforsk – Swedish Energy Research Centre
  • Technical Research Institute of Sweden
  • Avfall Sverige
  • Technical University of Denmark
  • Boreal Laser Inc.

Leitprojekt - abgeschlossen

KLIMONEFF – Klimagasmonitoring zur Optimierung der Energiebilanz und  Verfahrenseffizienz bei Biogasanlagen (FFG-Projekt 2011- 2013)

In dem seit Juni 2011 laufenden Projekt KLIMONEFF, das aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert wird, werden Optimierungspotentiale zur Effizienzsteigerung von diversen Verfahrenseinheiten und Anlagenteilen bei Biogasanlagen erhoben. Dabei kommen einerseits innovative Open-path Messtechnologien (erstmals in Österreich für laufende Messungen angewandt) sowie Gärrestuntersuchungen unterschiedlicher Anlagen zum Einsatz. Parallel dazu soll basierend auf realen Messwerten ein Quantifizierungstool für Treibhausgasemissionen entwickelt werden. Durch das Aufspüren und Quantifizieren von Methanverlusten aus diversen Anlagenteilen können in Zukunft gezielt Optimierungsmaßnahmen gesetzt werden um die Energieeffizienz von Biogasanlagen zu steigern.

http://www.wau.boku.ac.at/19911.html

Endbericht

Projektleitung: ABF-BOKU

Partner :

  • IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie, Universität für Bodenkultur Wien
  • Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Wien
  • Joanneum-Research, RESOURCES – Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit, Forschungsgruppe Chemisch-Technische Pflanzennutzung
  • BDI Bioenergy International AG, Grambach Steiermark