Der Einsatz von flüssigen Spurenelementen in Biogasanlagen setzt sich immer mehr durch, jeder Spurenelementanbieter hat diese mittlerweile im Programm. Doch in der Praxis werden folgende Effekte beobachtet: Dickflüssige Fermenter, Schwimm- bzw. Sinkschichten und verstopfte Überläufe. Die Energiebilanz der Biogasanlagen mit kurzen Verweilzeiten wird schlechter.
Was ist passiert?
Bei der Herstellung von flüssigen Spurenelementen gibt es vier Probleme zu überwinden:
- Aufgrund der hohen Konzentration der Spurenelemente im Produkt, ist die Löslichkeit schnell erreicht und die Spurenelemente drohen, gerade wenn es kälter wird, auszukristallisieren.
- Die Spurelemente sollen während der Mindesthaltbarkeit gleichmäßig in Schwebe bleiben. Wer möchte schon jeden Tag das Gebinde schütteln.
- Die Spurenelemente dürfen nicht oxidieren, denn „Rost“ können die Bakterien nicht aufnehmen.
- Die Spurenelemente müssen möglichst lange im Fermenter bakterienverfügbar bleiben. Dass heißt, das elektrische Feld muss maskiert werden, sonst reagieren sie beispielsweise schnell mit Sulfiden und sind nicht mehr bakterienverfügbar.
Um diese Probleme zu lösen ist entweder viel Wissen und langjährige Erfahrung mit der Mischtechnik von Spurenelementlösungen notwendig oder man setzt auf Chemie: In diesem Fall auf EDTA, auch als Chelat-Komplex bekannt.
Allerdings ist EDTA biologisch schwer abbaubar. Die biologische Halbwertszeit unter Luftzufuhr beträgt gut 28 Tage. Im Fermenter, also ohne Sauerstoff, dauern die Stoffwechselvorgänge teils 10mal solang. Dann ist jedoch schon ein großer Teil der Spurenelemente aus dem Fermenter ausgespült worden, bevor die Spurenelementen von den Bakterien aufgenommen werden können.
Denn EDTA bildet mit Kobalt- und Nickelionen besonders stabile Komplexe. Die Ionen sind als Zentralatom fest, wie von Krebsscheren gehalten, in dem Komplex gefangen. Das erklär auch, warum diese Rohstoffe als weniger gefährlich eingruppiert werden, als ihre Salze: Sie können schlicht nicht von den Zellen aufgenommen werden bzw. gehen nicht in Lösung.
Für die Bakterien im Fermenter bedeutet dass, sie leiden an einem Spurenelementmangel und der Abbau der organischen Substanz ist vermindert: Der Fermenter wird dickflüssig, die Überläufe funktionieren schlecht und es muss für den gleichen Energieertrag deutlich mehr gefüttert werden.
Welche Spurenelemente sind nun die Richtigen?
Hier der Versuch einer Reihung von schlecht nach gut:
- pulvrige Spurenelemente: Pulvrige Spurenelemente müssen sich erst auflösen. Dann reagieren sie, weil sie ungeschützt sind schnell mit Calcium, Phosphaten und natürlich Sulfiden zu wasserunlöslich und damit zu nicht mehr bakterienverfügbaren Verbindungen. Die Doktorarbeit der Universität Hohenheim belegt, dass sogar EDTA gebunden Spurenelemente besser bakterienverfügbar sind als pulvrige Mischungen.
- EDTA gebundene Spurenelementmischungen: Biologisch schwer abbaubar, im Fermenter kann es zum verdeckten Spurenelementmangel kommen.
- Spurenelemente T: Die Ladungen der Spurenelemente sind neutralisiert und deshalb können sie nicht mit anderen Stoffen zu unlösbaren Verbindungen reagieren. Gleichzeitig ist dieser organische Mantel durch die Bakterien leicht zu verstoffwechseln. Außerdem sind sie auf den Netto-Bedarf der Bakterien abgestimmt und in Kombination mit guter Beratung unschlagbar 😉