Entwicklung einer analytischen Methode zur Inline-Charakterisierung von Fermentermaterial aus Biogas-anlagen mittels ATR-FTMIR-Spektroskopie

Mit Hilfe der Inline-ATR-FTIR-Spektroskopie im mittelinfraroten (MIR) Spektralbereich lassen sich gleich mehrere Prozessparameter fur Biogasanlagen in Echtzeit und ohne Probenahme verfolgen. Die gemessenen Absorptionsspektren geben simultan Aufschluss uber den Gehalt an fluchtigen organischen Sauren (FOS), die alkalische Pufferkapazitat (TAC) und die Ammoniumstickstoff-Konzentration (NH4-N). Dabei konnen unter Verwendung intelligenter Datenanalyseverfahren, wie z.B. Partial Least Squares (PLS), Regression oder Support Vector Regression (SVR) sowie in kontrollierter Laborumgebung, Vorhersagefehler (RMSECV) von 0.372 g/l (FOS: R2=0.971), 0.336 g/l (TAC: R2=0.996) und 0.171 g/l (NH4-N: R2=0.992) im Falle der PLS, bzw. 0.386, 0.259 und 0.110 g/l fur die SVR erreicht werden. Erste Inline-Messungen in einer Biomullvergarungsanlage zeigen, dass die erwarteten Absorptionsbanden auch im Prozessbetrieb wiedergefunden werden konnen. Sie unterliegen jedoch einem ausgepragten Temperatureinfluss, der bei der Quantifizierung dieser Prozessdaten berucksichtigt werden muss. Weiterfuhrende Untersuchungen sind notwendig, um die Inline-Tauglichkeit des Messsystems unter Beweis zu stellen.