DE102004061455A1 - Method for controlling a fermentation of a substrate and corresponding device - Google Patents

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Richard Zlabinger
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Fermentation eines Substrats (2). Die Erfindung beinhaltet, dass mindestens der Wasserstoffpartialdruck im Substrat (2) bestimmt wird und dass mindestens anhand des bestimmten Wasserstoffpartialdrucks die Fermentation gesteuert wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechende Vorrichtung zur Fermentation.The invention relates to a method for controlling a fermentation of a substrate (2). The invention includes that at least the hydrogen partial pressure in the substrate (2) is determined and that the fermentation is controlled at least on the basis of the specific hydrogen partial pressure. Furthermore, the invention relates to a corresponding device for fermentation.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Fermentation eines Substrats. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Fermentation eines Substrats. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf die Verwaltung der Rohstoffe und, im Hinblick auf die Produktion von Methan, auf die Selektion der Rohstoffe und der dosierten und zeitgesteuerten Beimengung der Rohstoffe zur Steuerung und Optimierung des Fermentationsprozesses. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung des Fermentationsprozesses, zur Überwachung des optimierten Prozesses und zur Steuerung der optimalen Prozesstemperatur. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Trockensubstanz zum Zweck der Optimierung der Gasausbeute des Fermentationsprozesses.The The invention relates to a method for controlling a fermentation a substrate. Furthermore, the invention relates to a device for fermentation of a substrate. Furthermore, the invention relates on the management of raw materials and, in terms of production of methane, on the selection of raw materials and the metered and Time-controlled addition of raw materials for control and optimization of the fermentation process. Furthermore, the invention relates to a method and a device for optimizing the fermentation process, for monitoring the optimized process and to control the optimal process temperature. Furthermore, the invention relates to a device and a Method for controlling the dry matter for the purpose of optimization the gas yield of the fermentation process.

Nachhaltige Energiegewinnung ist aufgrund begrenzter Ressourcen bei den wesentlichen Energierohstoffen ein aktuelles Thema. Biogasanlagen als eine nachhaltige Energiequelle finden in der Landwirtschaft, bei Entsorgungsbetrieben und in Kommunen immer stärkeres Interesse. Solche Anlagen produzieren aus Pflanzen, industriellem biogenen Überschuss und biogenem Abfall ein Gasgemisch, welches sich durch den Anteil von Methan vorzüglich zur Produktion elektrischer und thermischer Energie eignet. Die Forschung arbeitet intensiv am praktischen Einsatz von Biogas in Brennstoffzellen. Der verbleibende Reststoff der Anlage kann als hochwertiger Dünger eingesetzt werden. Die Errichtung von Biogasanlagen entspricht dem Bestreben, die Kyoto-Protokolle zur Reduzierung der Umweltbelastung (CO2-Ausstoss) zu erfüllen, und hat damit weltpolitische Bedeutung. Darüber hinaus werden in ländlichen Bereichen dauerhaft Arbeitsplätze geschaffen und dadurch Abwanderung verhindert. Durch einen erneut geschaffenen landwirtschaftlichen Flächenbedarf wird auch die für den Tourismus so wichtige Landschaftspflege sichergestellt. Ein weiterer volkswirtschaftlicher Vorteil ist die Dezentralisierung der Energiequellen, welche die Steigerung der Versorgungssicherheit bewirkt. Aufgrund der aller genannten Vorteile sind Biogasanlagen auch für allgemeine Kapitalanleger äußerst attraktiv.Sustainable energy production is a current topic due to limited resources in the key energy commodities. Biogas plants as a sustainable source of energy are becoming increasingly popular in agriculture, waste management and municipalities. Such plants produce from plants, industrial biogenic excess and biogenic waste a gas mixture which is suitable for the production of electrical and thermal energy due to the proportion of methane. Research is working intensively on the practical use of biogas in fuel cells. The remaining residue of the plant can be used as a high quality fertilizer. The construction of biogas plants is in line with the endeavor to comply with the Kyoto Protocols for reducing environmental impact (CO 2 emissions) and is therefore of global political importance. In addition, permanent jobs are created in rural areas, thereby preventing emigration. A newly created agricultural land requirement also ensures the landscape care that is so important for tourism. Another economic advantage is the decentralization of energy sources, which increases the security of supply. Due to all these advantages, biogas plants are also extremely attractive to general investors.

Der Fermentationsprozess in Biogasanlagen läuft üblicherweise unter Luft(anerob) und Lichtausschluss. Der Prozess läuft in vier Phasen ab, wobei es auf die Art und Bauweise der Anlage ankommt, ob alle vier Phasen in einem Behälter (Fermenter) oder in mehreren Behältern geschehen. Die Gesamtdauer aller Prozessphasen beträgt ca. 60 Tage, wobei die drei ersten Phasen ca. 5 bis 15 Tage und die vierte Phase der Methanogenese ca. 15 bis 45 Tag umfasst.Of the Fermentation process in biogas plants usually runs under air (anerob) and light exclusion. The process runs in four phases, where it depends on the type and design of the system, whether all four phases in a container (Fermenter) or in several containers happen. The total duration of all process phases is about 60 Days, with the first three phases about 5 to 15 days and the fourth phase methanogenesis for about 15 to 45 days.

In der ersten Phase der Hydrolyse werden die biogenen Stoffe, bestehend aus Kohlehydraten, Eiweiß und Fetten, umgewandelt in Glukose, Cellbiose, Pentosen, Aminosäuren, Dipeptide, Glyzerin und Fettsäuren. Bereits in dieser Phase kann auch, durch zu hohen Fettstoffanteil, ein zu hoher Anteil an Propionsäure gebildet werden. Diese leitet eine Versäuerung des gesamten Substrates ein. Diese Versäuerung ist aber zu diesem Zeitpunkt nicht mit einer pH-Sonde messbar.In The first phase of hydrolysis will be the biogenic substances consisting from carbohydrates, protein and Fats, converted into glucose, cellbiosis, pentoses, amino acids, dipeptides, Glycerine and fatty acids. Already in this phase can also, by too high proportion of fat, too high a proportion of propionic acid be formed. This leads an acidification of the entire substrate one. This acidification but is not measurable at this time with a pH probe.

In der zweiten Phase, der Acidogenese, erfolgt eine weitere Umwandlung in Pyruvate, NH4, Ethanol und flüchtige Fettsäuren. Weiters werden noch Propiate, Butyrate, Ethanol und Lactat als Stoffwechselprodukt erzielt.In the second phase, acidogenesis, further transformation into pyruvates, NH 4 , ethanol and volatile fatty acids takes place. Furthermore, propietal, butyrates, ethanol and lactate are obtained as metabolite.

In der dritten Phase, der Acetogenese, produziert der Stoffwechsel H2, CO2, Acetat und Methanol. Methanbakterien benötigen den gelösten Wasserstoff, um Methan zu produzieren. Diese Bakterien sind aber in ihren Milieuansprüchen sehr empfindlich. Wenn das geforderte Milieu nicht vorgefunden wird, dann erfolgt die Methanproduktion nur zögerlich oder gar nicht.In the third phase, acetogenesis, the metabolism produces H 2 , CO 2 , acetate and methanol. Methane bacteria need the dissolved hydrogen to produce methane. However, these bacteria are very sensitive in their environmental claims. If the required environment is not found, then the methane production is slow or impossible.

Nachteilig für den Betreiber ist jedoch die derzeitige Unsicherheit in der Prozessführung. In der Praxis werden im Fermentationsprozess nur Parameter wie beispielsweise Temperatur und Füllstand kontrolliert. Die Erfolgskontrolle erfolgt erst nach Beendigung des Prozesses durch die Analyse des produzierten Gases. Diese Methode erlaubt zwar Rückschlüsse auf den Prozess, ist aber zur Beeinflussung des Prozesses nicht geeignet, da sie erst nachträglich stattfindet. Ein direktes Eingreifen ist vor allem deshalb wichtig, weil sich während des Prozesses Milieuverschiebungen durch unterschiedliche Rohstoffzuführung bzw. Rohstoffzusammensetzung ergeben und diese ausgeglichen werden sollten. Ein sichtbares Zeichen schlechter Milieubedingungen ist z.B. Schaumentwicklung in Fermentern oder reduzierte Methangasgewinnung durch eine sich entwickelte Versäuerung des Substrates. Der natürliche Prozessverlauf wird dadurch bis zum Abbruch gestört, so dass auch die Produktion von Energie unterbrochen wird. Zum Einkommensverlust addiert sich dabei eine kostenintensive Wiederherstellung des Prozessmilieus. In der bisherigen Praxis gab es noch kein Verfahren oder eine Kombination von Verfahren, daraus resultierend auch keine Vorrichtung mit der eine effektive Steuerung des Fermentationsprozesses möglich ist.adversely for the Operator, however, is the current uncertainty in litigation. In In practice, in the fermentation process only parameters such as Temperature and level controlled. The success check only takes place after the end of the process through the analysis of the produced gas. This method allows although conclusions on the process, but is not suitable for influencing the process, since they only later takes place. A direct intervention is therefore important, because while the process milieu shifts by different raw material supply or Raw material composition and these should be compensated. A visible sign of bad environmental conditions is e.g. foaming in fermenters or reduced methane gas production by a developed acidification of the substrate. The natural process is thereby disturbed until demolition, so that the production is interrupted by energy. Income loss adds up a costly restoration of the process milieu. In the There has been no procedure or combination so far of procedures, resulting in no device with the one effective control of the fermentation process is possible.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur zeitnahen Steuerung der Biogasfermentation und eine entsprechende gesteuerte Vorrichtung anzugeben.The The object of the invention is a method for timely Control of biogas fermentation and a corresponding controlled Specify device.

Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, dass mindestens der Wasserstoffpartialdruck im Substrat bestimmt wird, und dass mindestens anhand des bestimmten Wasserstoffpartialdrucks die Fermentation gesteuert wird. Insbesondere handelt es sich um die Fermentation von Substanzen zur Gewinnung von Biogas. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, dass keine besonderen Ausgestaltungen der Fermentierungsanlage erforderlich sind, da der Wasserstoffpartialdruck, ein natürlich aus dem Verlauf des Prozesses entstehende Eigenschaft, als Steuergröße verwendet wird, um damit anzuzeigen, wenn entsprechendes Eingreifen in den Fermentationsprozess erforderlich ist. Der Wasserstoffpartialdruck ist eine Kombination aus dem pH-Wert – des negativen dekadischen Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration – und dem Redoxpotential. Die damit verbundene rH-Skala hat 42 Einheiten und der Neutralpunkt liegt bei rH 28. Der Wasserstoffpartialdruck ergibt sich aus der Redox-Spannung, dem pH-Wert und über die Nernst-Spannung aus der Temperatur des zu fermentierenden Substrats. Die Messung des Wasserstoffpartialdrucks erfolgt mit einer Redox- und einer pH-Elektrode und besteht in Folgendem aus zwei Messsonden, einem Messumformer als Signalübermittler zur Recheneinheit, welche die nötigen Vergleichsberechnungen mit der Datenbank durchführt. Das Eindringen von Wasserstoff aus der Umgebung wird prinzipiell durch das Erfordernis verhindert, dass Fermentationsanlagen dicht sein müssen, da das Methan im gasförmigen zustand auftritt und in der Vermischung mit Luftsauerstoff hochexplosiv ist. Weiters ist das Methangas ein gewünschten Endprodukt, so dass ein Entweichen verhindert werden muss.The invention solves the problem regarding the Method in that at least the hydrogen partial pressure is determined in the substrate, and that at least based on the specific hydrogen partial pressure, the fermentation is controlled. In particular, it is the fermentation of substances for the production of biogas. The great advantage of the method according to the invention is therefore that no special embodiments of the fermentation plant are required, since the hydrogen partial pressure, a property that naturally arises from the course of the process, is used as a control variable to indicate when appropriate intervention in the fermentation process is required , The hydrogen partial pressure is a combination of the pH - the negative decadic logarithm of the hydrogen ion concentration - and the redox potential. The associated rH scale has 42 units and the neutral point is rH 28. The hydrogen partial pressure results from the redox voltage, the pH and the Nernst voltage from the temperature of the substrate to be fermented. The measurement of the hydrogen partial pressure is carried out with a redox and a pH electrode and consists in the following of two probes, a transmitter as a signal transmitter to the arithmetic unit, which performs the necessary comparison calculations with the database. The penetration of hydrogen from the environment is prevented in principle by the requirement that fermentation plants must be tight, since the methane occurs in the gaseous state and is highly explosive when mixed with atmospheric oxygen. Furthermore, the methane gas is a desired end product, so that escape must be prevented.

Besonders in der dritten Phase der Fermentation, der Acetogenese, ist der Einsatz der Wasserstoffpartialdruckmessung vorteilhaft. Dieser Druck entsteht proportional dem gelösten Wasserstoff. Er ist ein vorteilhafter Indikator: Ist der Wert zu hoch, ist dies die erste Bestätigung eines gestörten Prozesses. Methanbakterien benötigen den gelösten Wasserstoff, um Methan zu produzieren. Diese Bakterien sind aber in ihren Milieuansprüchen sehr sensibel. Das Ansteigen des Wasserstoffpartialdruckes zeigt ein Übergewicht einer oder mehrerer Stoffwechselprodukte. Wenn dadurch das geforderte Milieugleichgewicht nicht vorgefunden wird, dann erfolgt die Methanproduktion nur zögerlich oder gar nicht. Daher wird das Stoffwechselprodukt gelöster Wasserstoff nur zögerlich oder gar nicht verarbeitet. Deshalb ist der ansteigende Wasserstoffpartialdruck der erste sichtbare Indikator im Prozess und dient als Kriterium, um rechtzeitig optimierend in den Prozess eingreifen zu können.Especially in the third phase of fermentation, acetogenesis, is the Use of the hydrogen partial pressure measurement advantageous. This pressure arises proportional to the solved one Hydrogen. He is an advantageous indicator: is the value too high, this is the first confirmation a disturbed one Process. Methane bacteria need the solved one Hydrogen to produce methane. But these bacteria are in their milieu claims very sensitive. The increase in the hydrogen partial pressure shows a preponderance one or more metabolites. If thereby the demanded Milieu equilibrium is not found, then the methane production takes place only hesitantly or not. Therefore, the metabolite will be dissolved hydrogen only hesitant or not processed at all. That is why the increasing hydrogen partial pressure the first visible indicator in the process and serves as a criterion to be able to intervene in the process in a timely and optimizing manner.

Anhand des gemessenen Wasserstoffpartialdrucks und in Kombination mit den Redoxwerten, der Prozesstemperatur, der pH-Wert-Entwicklung und der organischen Trockensubstanz ist es möglich, dass z.B. stabilisierende Rohstoffe zugeführt werden. Weiterhin kann das weitere Verhalten des Prozesses berechnet werden, so dass Empfehlungen für die Zuführchargen oder die Zuführzeitpunkte möglich sind. Ggf. kann auch ein Abbruch der Fermentation vorgeschlagen werden, so dass die zu fermentierende Substanz der Anlage früh genug entnommen oder durch Verdünnung ausgezehrt werden kann.Based the measured hydrogen partial pressure and in combination with the Redox values, the process temperature, the pH development and of the dry organic substance, it is possible that e.g. stabilizing Supplied raw materials become. Furthermore, the further behavior of the process can be calculated so that will make recommendations for the feed batches or the delivery times possible are. Possibly. may also be a termination of the fermentation proposed be so that the substance to be fermented the plant early enough taken or by dilution can be emaciated.

Die Resultate der Messungen zeigen wichtige Kenngrößen während der verschiedenen Phasen des Prozessverlaufs. Die einzelnen Kenngrößen verändern sich während der Prozessphasen, aber es besteht ein gleich bleibendes Schema der Kenngrößen zueinander, um in den einzelnen Phasen ein optimales Milieu zu erhalten.The Results of the measurements show important parameters during the different phases of the Process course. The individual parameters change during the Process phases, but there is a consistent scheme of Characteristics to each other, to get an optimal environment in each phase.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mindestens eine der Messgrößen pH-Wert, Redoxwert, Temperatur oder organische Trockensubstanz im Substrat zusätzlich bestimmt wird, und dass mindestens anhand des bestimmten Wasserstoffpartialdrucks und der zusätzlich bestimmten Messgröße die Fermentation gesteuert wird. Aus den bestimmten oder entsprechend ausgewiesenen Größen kann auf den Fermentationsprozess geschlossen werden, indem unterschiedliche Zustände getrennt betrachtet werden. Da es sich bei der Biogasfermentation um einen biologischen Prozess handelt, ergeben sich nicht – wie z.B. bei einem normalen Industrieprozess – sauber getrennte Phasen. Daher müssen mehrere Messgrößen mit einer hohen Anzahl von vergleichbaren Größen herangezogen werden, um zu bestimmen, welche Fermentationsphase gerade vorliegt. In der Hydrolysephase sinkt der pH-Wert und der Wasserstoffpartialdruck steigt an. In der Methanogenese steigt der pH-Wert in die neutrale Zone und der Wasserstoffpartialdruck sinkt. Je nach Phase sinkt oder steigt also der Wasserstoffpartialdruck resp. der pH-Wert, weshalb eine Steuerung allein aufgrund einer bestimmten/gemessenen Messgröße nicht ausreichend durchgeführt werden kann.A Embodiment of the method according to the invention provides that at least one of the measured values pH value, redox value, temperature or organic dry matter in the substrate is additionally determined, and that based at least on the specific hydrogen partial pressure and the additionally certain measure the fermentation is controlled. From the specific or designated Sizes can be closed to the fermentation process by different conditions be considered separately. Since it is the biogas fermentation is a biological process does not arise - such. at a normal industrial process - cleanly separated phases. Therefore, must several measured variables with a large number of comparable sizes are used to to determine which fermentation phase is currently in progress. In the Hydrolysis phase decreases the pH and the hydrogen partial pressure rises. In methanogenesis, the pH increases to the neutral one Zone and the hydrogen partial pressure decreases. Depending on the phase decreases or so increases the hydrogen partial pressure resp. the pH, why a control alone due to a certain / measured Measured variable not sufficiently performed can be.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die bestimmten Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert und/oder Redoxwert und/oder Temperatur und/oder organischen Trockensubstanz) mit abgelegten Sollwerten und/oder mit abgelegten funktionellen Zusammenhängen zwischen den Messgrößen verglichen werden, und dass anhand des Vergleiches/der Vergleiche die Fermentation gesteuert wird. Es wird also quasi auf eine Datenbank zugegriffen, in welcher die Zusammenhänge der gemessenen Größen und z.B. auch optimale Milieubedingungen hinterlegt sind. Vorteilhafterweise sind dort auch die geeigneten Änderungen der Stellgrößen, z.B. Einstellung der Temperatur, Verdünnung der zu fermentierenden Substanz, Zugabe von Substanzen etc. abgespeichert. Es sollten also vorteilhafterweise nicht nur die Sollwerte hinterlegt worden sein, sondern auch die entsprechend zu ändernden Stellgrößen. Die Steuerung passiert auf den Vergleich von Anlageparametern mit Daten der Datenbank. Aufgrund der komplexen Vorgänge während der Fermentation ist eine Einzelmessung für die Steuerung nicht ausreichend. So sind ggf. auch nicht einzelne Sollwerte zu betrachten, sondern das ganze Geflecht aus den einzelnen Messgrößen muss in Betracht werden. Die funktionellen Zusammenhänge der Messgrößen ermöglichen es, auf die vorherrschende Phase bei der Fermentation zu schließen und somit die Abweichung von der optimalen Milieubedingung zu erkennen.An embodiment of the method according to the invention provides that the determined measured variables (hydrogen partial pressure, pH value and / or redox value and / or temperature and / or organic dry matter) are compared with stored nominal values and / or with stored functional relationships between the measured variables, and based on the comparison / comparisons the fermentation is controlled. In other words, a database is virtually accessed in which the correlations of the measured quantities and, for example, also optimal environmental conditions are stored. Advantageously, there are also the appropriate changes in the manipulated variables, eg adjustment of the temperature, dilution of the sub-fermented Stanz, addition of substances etc. stored. It should therefore advantageously not only the setpoints have been deposited, but also the corresponding manipulated variables to be changed. The control happens on the comparison of installation parameters with data of the database. Due to the complex processes during the fermentation a single measurement is not sufficient for the control. For example, it may not be necessary to consider individual setpoints, but the whole network of the individual measured variables must be considered. The functional relationships of the measured variables make it possible to deduce the predominant phase in the fermentation and thus to recognize the deviation from the optimal environmental condition.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass das Verhalten der Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert und/oder Redoxwert und/oder Temperatur und/oder organischen Trockensubstanz) in Abhängigkeit von der Steuerung der Fermentation und/oder die Sollwerte der Messgrößen und/oder die funktionellen Zusammenhänge zwischen den Messgrößen eingelernt wird/werden. Das Verhalten der Messgrößen in Abhängigkeit von der Steuerung bedeutet also das Reagieren der Messgrößen auf die Steuerung. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil eine Steuerung bei den unterschiedlichen Messgrößen ggf. gegenläufige Reaktionen auslöst, so dass also wieder das Gesamtbild der Fermentation, wie es durch die einzelnen Messgrößen gegeben wird, zu betrachten ist. Diese Ausgestaltung ist dann vorteilhaft, wenn funktionellen Zusammenhänge bekannt, aber gleitend sind und wenn diese von speziellen Rahmenbedingungen abhängig sind. Daher wird der Zusammenhang zwischen den Messgrößen, das Ändern der Stellgrößen und die Rektion des Systems darauf eingelernt. Dies erlaubt z.B. eine Interpolation in Verbindung mit anderen bekannten Zusammenhängen oder auch eine Extrapolation auf weitere Werte.A Embodiment of the method according to the invention implies that the behavior of the measured quantities (hydrogen partial pressure, pH and / or redox value and / or temperature and / or organic Dry matter) depending from the control of the fermentation and / or the nominal values of the measured quantities and / or the functional relationships is / are taught between the measured variables. The behavior of the measured variables in dependence from the controller thus means reacting the measured variables the control. This is advantageous because a controller with the different measured variables, if necessary opposing Triggers reactions, so that again the overall picture of the fermentation as it passes through given the individual measured variables is to be considered. This embodiment is then advantageous if functional relationships known, but are sliding and if this is due to special conditions are dependent. Therefore, the relationship between the measured variables, changing the manipulated variables and the system's response learned. This allows e.g. a Interpolation in conjunction with other known contexts or also an extrapolation to further values.

Stellgrößen für die Steuerung der Biogasfermentation sind beispielsweise die Temperatur, welche einen direkten Einfluss auf die Aktivität der Bakterien hat oder die organische Zusammensetzung des zu fermentierenden Substrats (OTS), wobei diese durch eine Verdünnung oder die Zugabe von entsprechenden Substanzen verändert werden kann. Der pH-Wert lässt sich weiterhin durch die Dosierung von Chemikalien (z.B. NaOH oder Kalkmilch) einstellen. Es sind auch für die zur Beschickung der Fermentationsanlage zur Verfügung stehenden Substanzen (z.B. Obst, Getreide, Milchprodukte etc.) Kenngrößen abgelegt werden, über die Rate der Beschickung der Anlage in Bezug auf die Zeitdauer oder in Bezug auf die Menge Vergleichswerte errechnet.Command values for the controller the biogas fermentation, for example, the temperature, which has a direct impact on the activity of the bacteria or the organic composition of the substrate to be fermented (OTS), these by dilution or the addition of appropriate substances are changed can. The pH is low continues to be due to the metering of chemicals (e.g., NaOH or Lime milk). It is also for feeding the fermentation plant to disposal standing substances (for example, fruits, cereals, dairy products, etc.) be over the rate of loading of the plant in relation to the duration or in Reference to the set of comparative values calculated.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass die Fermentation mindestens anhand abgelegter Kenngrößen für Basis- oder Cosubstrate gesteuert wird. Die Ausgestaltung sieht also vor, dass alle Basis- oder Cosubstrate, die in den Fermenter gegeben werden, um das eigentliche Substrat zu erhalten, in Kenngrößen aufgeschlüsselt werden. Diese Kenngrößen beziehen sich besonders darauf, wie sie das Milieu der Fermentation in Hinsicht auf die Messgrößen beeinflussen, d.h. welche Wirkung sie auf die Fermentation haben. Die Ausgangs- oder Steuerstoffe werden also in Hinsicht auf ihre Wirkung aufgeschlüsselt. Dazu wird eine Datenbank erzeugt, über die es möglich ist, optimal in den Prozess einzugreifen.A Embodiment of the method according to the invention includes that the fermentation at least based on stored parameters for basic or Cosubstrate is controlled. The embodiment thus provides that all basic or Cosubstrates that are added to the fermenter to the actual Substrate obtained, are broken down into parameters. Get these parameters It is particularly important to understand how they affect the environment of fermentation affect the measured variables, i.e. what effect they have on the fermentation. The starting point Taxes are therefore broken down into their impact. To a database is generated via it possible is to intervene optimally in the process.

Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung dadurch, dass mindestens eine erste Messstelle zur Bestimmung des Wasserstoffpartialdrucks im Substrat vorgesehen ist, und dass mindestens eine Steuerreinheit vorgesehen ist, welche mindestens anhand des gemessenen Wasserstoffpartialdrucks die Fermentation steuert. Es gibt in den bestehenden Anlagen unterschiedliche Systeme, z.B.: Vormischung – Fermenter – Endlager oder Vormischung – Vorfermentierung – Hauptfermenter – Endlager. Weiterhin kann die Rohstoffzuführung kontinuierlich oder im Batch-Betrieb erfolgen. Darüber hinaus kann das Substrat in unterschiedlicher Dichte und Masse zugeführt werden. In der erfindungsgemäßen Anlage ist die Fermentation dadurch steuerbar, dass der Wasserstoffpartialdruck gemessen wird. Der Wasserstoffpartialdruck lässt sich aus dem pH-Wert, der Redox-Spannung und aus der Temperatur der zu fermentierenden Substanz bestimmen. Dazu lassen sich entsprechende Sonden zusammenschalten. Der rH-Wert als Maß für den Wasserstoffpartialdruck lässt sich auch in einer Recheneinheit aus den obigen Einzelwerten berechnen. Eine Formel hierfür lautet:

Figure 00080001
The invention solves the object with regard to the device in that at least one first measuring point is provided for determining the hydrogen partial pressure in the substrate, and that at least one control unit is provided which controls the fermentation at least on the basis of the measured hydrogen partial pressure. There are different systems in existing plants, eg: premix - fermenter - repository or premix - pre-fermentation - main fermenter - repository. Furthermore, the raw material supply can be carried out continuously or in batch mode. In addition, the substrate can be supplied in different density and mass. In the plant according to the invention, the fermentation is controllable by measuring the hydrogen partial pressure. The hydrogen partial pressure can be determined from the pH, the redox voltage and from the temperature of the substance to be fermented. For this purpose, corresponding probes can be interconnected. The rH value as a measure of the hydrogen partial pressure can also be calculated in an arithmetic unit from the above individual values. A formula for this is:
Figure 00080001

Dabei ist rH der zu berechnende Wasserstoffpartialdruck, pH ist der gemessene pH-Wert, EH ist die gemessene Redox-Spannung und EN ist die temperaturabhängige Nernst-Spannung.Here, rH is the hydrogen partial pressure to be calculated, pH is the measured pH value, E H is the measured redox voltage and E N is the temperature-dependent Nernst voltage.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mindestens eine zweite Messstelle zur Bestimmung des pH-Werts und/oder des Redoxwerts und/oder der Temperatur und/oder der organischen Trockensubstanz im Substrat vorgesehen ist. Die Steuereinheit ist mit dieser zweiten Messstelle bzw. mit weiteren Messstellen verbunden und empfängt von dort die bestimmten Messgrößen. Um genauere Aussagen über den Fermentationsprozess bzw. über die im Substrat herrschenden Milieubedingungen tätigen zu können, sind neben dem Wasserstoffpartialdruck weitere Größen erforderlich. Damit ist es dann auch möglich, zwischen den einzelnen Fermentationsphasen zu differenzieren und somit speziell auf die jeweils erforderlichen Milieubedingungen einzugehen. Daher werden von der Steuereinheit zur Steuerung der Fermentation die entsprechenden Messgrößen herangezogen.An embodiment of the device according to the invention provides that at least one second measuring point is provided for determining the pH and / or the redox value and / or the temperature and / or the organic dry matter in the substrate. The control unit is connected to this second measuring point or to other measuring points and receives from there the determined measured variables. In order to be able to make more precise statements about the fermentation process or about the prevailing environmental conditions in the substrate, additional sizes are required in addition to the hydrogen partial pressure. Thus it is also possible between the individual Differentiation of fermentation phases and thus to respond specifically to the respective required environmental conditions. Therefore, the controller uses the appropriate measures to control the fermentation.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mindestens eine Speichereinheit vorgesehen ist, in welcher Sollwerte der Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert, Redoxpotential, Temperatur, organischen Trockensubstanz) und/oder funktionelle Zusammenhänge zwischen den Messgrößen abgelegt und/oder durch ein Einlernen ablegbar sind. Durch den Vergleich der gemessenen Werte mit den Sollwerten, bzw. mit einem Verlauf der Sollwerte lassen sich dann entsprechende Stellgrößen für das System ändern. Ein Einlernen ist deshalb sinnvoll, weil es sich um ein sehr komplexes System handelt, so dass das Optimum der Regel- und Stellgrößen ggf. erst eingelernt werden muss. Die Steuerung der Fermentation kann dabei automatisch erfolgen, es können jedoch auch Hinweise an den Benutzer gegeben werden, z.B. der Zeitpunkt des Hinzugebens von neuem Substrat oder z.B. auch der Vorschlag über die Zusammensetzung des Substrats. Mit den Sensoren wird also die gegebene Prozesssituation bestimmt. Die gemessenen Werte lassen sich dann mit gespeicherten Werten vergleichen, so dass also erkannt wird, ob ein passendes Milieu für die Fermentation gegeben ist. Ist dem nicht der Fall, so werden z.B. aus einem Rohstofflager Substrate ausgewählt und dem zu fermentierenden Substrat beigemischt oder es werden die Fermentationsbedingungen durch z.B. Änderung der Temperatur geändert. Bei kleinen und unkritischen Abweichungen ist es auch möglich, dass ein Hinweis an den Benutzer ausgegeben wird, dass z.B. das Futter der Tiere, welches einen Teil des Substrats in Form von Gülle produzieren, umzustellen wäre. Diese Vorgang von Messung, Kontrolle und Beimischung ist so lange zu wiederholen, bis optimale Prozessbedingungen für die Fermentation gegeben sind. Vorzugsweise ist eine Speichereinheit vorgesehen, in welcher biogene Daten zu Substraten hinterlegt sind, mit denen die Fermentationsanlage beschickt wird. Eine solche Datenbank erlaubt es, gezielt die Anlage mit Substraten zu beschicken, um das optimale Milieu zu halten oder zu erreichen. Für die Beschickung kann weiterhin der optimale Zeitpunkt und die optimale Quantität der einzelnen Substrate bestimmt werden.A Embodiment of the device according to the invention provides that at least one storage unit is provided, in which nominal values of the measured variables (hydrogen partial pressure, pH value, redox potential, temperature, organic dry matter) and / or functional relationships stored between the measured variables and / or can be deposited by teaching. By comparison the measured values with the setpoints, or with a course The setpoints can then be changed corresponding manipulated variables for the system. One Learning is therefore useful because it is a very complex System acts, so that the optimum of the control and manipulated variables must first be taught. The control of the fermentation can doing it automatically, it can but also hints are given to the user, e.g. point of time adding new substrate or e.g. also the proposal on the Composition of the substrate. So with the sensors is the given Process situation determined. The measured values can then be compare with stored values so that it is recognized whether a suitable environment for the fermentation is given. If this is not the case, then e.g. selected from a raw material storage substrates and to be fermented Substrate admixed or it will be the fermentation conditions by e.g. modification changed the temperature. With small and uncritical deviations it is also possible that an indication is issued to the user that e.g. the food of the animals which produce part of the substrate in the form of manure, would be to change. This process of measurement, control and admixture is so long repeat until optimal process conditions for the fermentation given are. Preferably, a memory unit is provided, in which biogenic data are deposited on substrates with which the fermentation plant is charged. Such a database allows it, specifically to feed the plant with substrates to the optimum Milieu to maintain or reach. For the loading can continue the optimal time and the optimal quantity of the individual substrates are determined become.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass in der Speichereinheit Kenngrößen für die für die Steuerung der Fermentation zur Verfügung stehenden Basis- oder Cosubstrate abgelegt sind. Alle Ausgangsstoffe, die zur Verfügung stehen, um das zu fermentierende Substrat zu bilden bzw. um die Fermentation zu steuern, werden also in Bezug auf ihre Eigenschaften und Wirkungen auf die Fermentation aufgeschlüsselt und als Kenngrößen in einer Speichereinheit für die Steuerung der Fermentation hinterlegt.A Embodiment of the device according to the invention includes that in the memory unit characteristics for the control of the fermentation to disposal standing base or cosubstrates are stored. All starting materials, the available stand to form the substrate to be fermented or to the To control fermentation, so be in terms of their properties and effects on the fermentation broken down and as characteristics in a Storage unit for the control of the fermentation deposited.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage zur Biogasfermentation, und 1 : A schematic representation of the plant according to the invention for biogas fermentation, and

2: ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 : a flowchart of the method according to the invention.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage zur Biofermentation. In einem Behälter 1 befindet sich das zu fermentierende Substrat 2. An die Steuereinheit 15 sind drei Messstellen 11, 12 und 13 angeschlossen. Die erste Messstelle 11 liefert den Wasserstoffpartialdruck, die zweite Messstelle 12 den pH-Wert und die dritte Messstelle 13 den Redoxwert des zu fermentierenden Substrats 2. Diese Messgrößen ändern sich in Abhängigkeit von der Fermentationsphase, die sich gerade im Substrat 2 ereignet. Es handelt sich also nicht um konstante Größen, sondern sie ändern sich mit der Zeit. Der funktionelle Zusammenhang der Größen untereinander kann Aussagen darüber geben, welche Phase gerade gegeben ist und welches Prozessmilieu gerade optimal erforderlich ist, so dass eine Steuerung in Hinsicht auf ein optimales und an die Phase angepasstes Milieu im Substrat 2 möglich ist. Die Steuereinheit 15 empfängt die Messdaten und anhand von in der Speichereinheit 16 abgelegten Werte bzw. von abgelegten funktionellen Zusammenhängen der Messgrößen untereinander wird eine passende Steuerung der Fermentation vorgenommen. Dies kann beispielsweise iterativ vorgenommen werden, bis der optimale Zustand gegeben ist. Im dargestellten Fall werden durch die Steuereinheit 15 die Ventile 21 – es kann sich auch um Pumpen handeln – gesteuert, über welche Steuerungssubstrate 20 zugeführt werden. Es können jedoch auch über ein Display Hinweise an einen Benutzer ausgegeben werden. 1 shows a plant according to the invention for biofermentation. In a container 1 is the substrate to be fermented 2 , To the control unit 15 are three measuring points 11 . 12 and 13 connected. The first measuring point 11 supplies the hydrogen partial pressure, the second measuring point 12 the pH and the third measuring point 13 the redox value of the substrate to be fermented 2 , These measurands change depending on the fermentation phase that is taking place in the substrate 2 occurred. So these are not constant sizes, they change over time. The functional relationship of the sizes with each other can give information about which phase is currently given and which process environment is currently optimally required, so that a control with regard to an optimal and adapted to the phase environment in the substrate 2 is possible. The control unit 15 receives the measurement data and based on in the storage unit 16 stored values or of stored functional relationships of the measured variables with each other, a suitable control of the fermentation is carried out. This can be done iteratively, for example, until the optimal state is given. In the case shown are by the control unit 15 the valves 21 - It can also be about pumps - controlled, via which control substrates 20 be supplied. However, indications to a user can also be output via a display.

In der 2 ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm dargestellt. Die Messdaten der Fermentationsanlage 100 werden von den Messstellen 11, 12 und 13 (es können jedoch auch weitere Messstellen vorgesehen sein) an die Steuereinheit 15 übergeben und dort mit den in der Datenbank 16 abgelegten Sollwerten für optimale Milieubedingungen verglichen.In the 2 an embodiment of the method according to the invention is shown as a flow chart. The measured data of the fermentation plant 100 be from the measuring points 11 . 12 and 13 (However, it can also be provided more measuring points) to the control unit 15 pass and there with those in the database 16 stored setpoints for optimal environmental conditions compared.

Wird frisches Substrat über die Zuführung 102 – in dieser möge sich eine Kombination aus unterschiedlichen Basis- oder Costrubtraten befinden – dem Fermenter 100 zugeführt, so werden die biogenen Basisdaten des Substrates über die Dateneingabeeinheit 103 der Steuereinheit 15, bei der es sich beispielsweise um einen Rechner handelt, vermittelt. Die Steuereinheit 15 vergleicht die biogene Struktur des Substrates mit dem optimalen Milieu bzw. errechnet die wahrscheinliche Veränderung, die sich bei dem im Fermenter 100 befindlichen Substrat einstellen wird. Befindet sich der Prozess nicht mehr im Idealmilieu, so werden alternative Prozesse dargestellt und dem Benutzer zur Auswahl angeboten oder es wird automatisch die Steuerung vorgenommen, d.h. es werden Substrate hinzugefügt, es wird verdünnt oder die weitere Beschickung wird passend gesteuert. Es kann auch Substrat über die Entnahmeeinheit 104 aus der Fermentationsanlage 100 entnommen werden. Mittels der Anzeigeeinheit 107 wird die Entscheidung bzw. Empfehlung dem Bedienpersonal (APC Automatic Process Control) vermittelt. In Folge wird das neue Substrat über die Zufuhreinheit 102 gemäß der Dosierempfehlung zugeführt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anzeigeeinheit 107 und das Eingreifen des Bedienpersonals entfällt, so dass die Steuereinheit 15 selbstständig die Steuerung über die Schieber oder Pumpen 21 durchführt.Will fresh substrate over the feeder 102 - this may be a combination of different basic or costrub rates - the fermenter 100 supplied, the biogenic base data of the substrate via the data input unit 103 the control unit 15 in which it is for example, is a calculator mediated. The control unit 15 compares the biogenic structure of the substrate with the optimal environment or calculates the probable change that occurs in the fermenter 100 is set substrate. If the process is no longer in the ideal environment, alternative processes are presented and offered to the user for selection, or control is automatically performed, ie, substrates are added, diluted, or the further feed is appropriately controlled. It can also be substrate via the extraction unit 104 from the fermentation plant 100 be removed. By means of the display unit 107 the decision or recommendation is communicated to the operating personnel (APC Automatic Process Control). As a result, the new substrate is placed over the feeder unit 102 supplied according to the dosing recommendation. However, it is also possible that the display unit 107 and the intervention of the operator is eliminated, so that the control unit 15 autonomous control via the slides or pumps 21 performs.

Wird durch die Messungen der Verfahrensparameter mit den Messstellen 11 und 12 festgestellt, dass das Verfahren das optimale Milieu verlässt, so wird ein alternativer Prozess S5 errechnet und mit der biogenen Struktur der in den Vorbehältern vorhandenen Substrate verglichen. Mittels des Displays 107 wird die Entscheidung bzw. Empfehlung dem Personal (APC) vermittelt. In Folge wird das neue Substrat gemäß der Dosierempfehlung zugeführt oder das Substrat im Fermenter verdünnt. Alternativ wird die Temperatur dem gewünschten optimalen Milieu entsprechend verändert (entsprechende Heiz- oder Kühleinheiten sind hier nicht dargestellt). Weiterhin kann ein Mischer – hier nicht dargestellt – zur Vermeidung von Schwimmdecken bzw. zum Absenken von Feststoffen eingeschaltet werden. Die Steuerung wird in diesem Beispiel dem Benutzer jeweils über die Anzeigeeinheit 107 vorgeschlagen. Es kann auch eine Abfolge von Schritten/Vorgaben vorgeschlagen werden, wenn beispielsweise nur die Kombination von mehreren Vorgehensweisen zum gewünschten Milieu führt. Es kann aber beispielsweise in kritischen Fällen auch der Abbruch der Fermentation vorgeschlagen werden, wenn die Steuervorgänge nicht mehr greifen könnten. Aus der Betrachtung eines gesamten Fermentationsprozesses kann auch eine Anweisung an den Benutzer erfolgen, dass das Ausgangssubstrat eine andere, ggf. auch eine spezielle Beschaffenheit aufweisen sollte. So ließen sich beispielsweise Fütterungshinweise ausgeben. Die Erfindung besteht also darin, dass überwacht wird, ob sich der Prozess im Idealmilieu befindet. Hat ein Übergang in einen Pufferbereich stattgefunden, so wird automatisch oder manuell gesteuert die Zuführung von Substrat oder von korrigierenden Substraten oder z.B. durch Verdünnung eine Rückführung in das Idealmilieu eingeleitet.Is determined by the measurements of the process parameters with the measuring points 11 and 12 If the procedure determines that the process leaves the optimal environment, an alternative process S5 is calculated and compared with the biogenic structure of the substrates present in the reservoirs. By means of the display 107 the decision or recommendation is communicated to the personnel (APC). As a result, the new substrate is added according to the dosing recommendation or the substrate is diluted in the fermenter. Alternatively, the temperature is changed according to the desired optimum environment (corresponding heating or cooling units are not shown here). Furthermore, a mixer - not shown here - are switched on to avoid floating ceilings or to lower solids. The control in this example is the user via the display unit 107 proposed. It is also possible to propose a sequence of steps / specifications, if, for example, only the combination of several procedures leads to the desired environment. However, it can also be proposed, for example, in critical cases, the termination of fermentation, if the tax operations could no longer work. From the consideration of an entire fermentation process can also be an instruction to the user that the starting substrate should have a different, possibly also a special nature. For example, feeding instructions could be output. The invention thus consists in that it is monitored whether the process is in the ideal milieu. If a transition has taken place into a buffer area, then the supply of substrate or of correcting substrates or, for example, by dilution, a return to the ideal environment is initiated automatically or manually controlled.

11
Fermenterfermenter
22
Substratsubstratum
33
Gasraumheadspace
1111
Erste MessstelleFirst measuring point
1212
Zweite MessstelleSecond measuring point
1313
Dritte Messstellethird measuring point
1515
Steuereinheitcontrol unit
1616
Speichereinheitstorage unit
2020
Basis- und CosubstrateBase- and cosubstrates
2121
Ventil oder PumpeValve or pump
100100
Fermentationsanlagefermentation plant
101101
Messstellemeasuring point
102102
Zufuhreinheit für das Substratsupply unit for the substratum
103103
DateneingabeeinheitData input unit
104104
Entnahmeeinheitwithdrawal unit
107107
Anzeigeeinheitdisplay unit

Claims (9)

Verfahren zur Steuerung einer Fermentation eines Substrats (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Wasserstoffpartialdruck im Substrat (2) bestimmt wird, und dass mindestens anhand des bestimmten Wasserstoffpartialdrucks die Fermentation gesteuert wird.Method for controlling a fermentation of a substrate ( 2 ), characterized in that at least the hydrogen partial pressure in the substrate ( 2 ), and that the fermentation is controlled at least on the basis of the determined hydrogen partial pressure. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Messgrößen pH-Wert, Redoxwert, Temperatur oder organische Trockensubstanz im Substrat (2) zusätzlich bestimmt wird, und dass mindestens anhand des bestimmten Wasserstoffpartialdrucks und der zusätzlich bestimmten Messgröße die Fermentation gesteuert wird.A method according to claim 1, characterized in that at least one of the measured variables pH value, redox value, temperature or organic dry matter in the substrate ( 2 ) is additionally determined, and that the fermentation is controlled at least on the basis of the determined hydrogen partial pressure and the additionally determined measured variable. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmten Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert und/oder Redoxwert und/oder Temperatur und/oder organischen Trockensubstanz) mit abgelegten Sollwerten und/oder mit abgelegten funktionellen Zusammenhängen zwischen den Messgrößen verglichen werden, und dass anhand des Vergleiches/der Vergleiche die Fermentation gesteuert wird.Method according to claim 2, characterized in that that the specific measured quantities (hydrogen partial pressure, pH and / or redox value and / or temperature and / or organic Dry substance) with stored nominal values and / or with stored functional relationships compared between the measured variables and that on the basis of the comparison (s) the fermentation is controlled. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhalten der Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert und/oder Redoxwert und/oder Temperatur und/oder organischen Trockensubstanz) in Abhängigkeit von der Steuerung der Fermentation und/oder die Sollwerte der Messgrößen und/oder die funktionellen Zusammenhänge zwischen den Messgrößen eingelernt wird/werden.Method according to claim 2 or 3, characterized that the behavior of the measured variables (hydrogen partial pressure, pH and / or redox value and / or temperature and / or organic dry matter) dependent on from the control of the fermentation and / or the nominal values of the measured quantities and / or the functional relationships between taught to the measured variables will be. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation mindestens anhand abgelegter Kenngrößen für Basis- oder Cosubstrate (20) gesteuert wird.A method according to claim 1, characterized in that the fermentation at least based stored characteristics for base or cosubstrates ( 20 ) is controlled. Vorrichtung (100) zur Fermentation eines Substrats (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Messstelle (11) zur Bestimmung des Wasserstoffpartialdrucks im Substrat (2) vorgesehen ist, und dass mindestens eine Steuereinheit (15) vorgesehen ist, welche mindestens anhand des gemessenen Wasserstoffpartialdrucks die Fermentation steuert.Contraption ( 100 ) for fermentation of a substrate ( 2 ), characterized in that at least one first measuring point ( 11 ) for determining the hydrogen partial pressure in the substrate ( 2 ) and that at least one control unit ( 15 ) is provided, which controls the fermentation at least on the basis of the measured hydrogen partial pressure. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Messstelle (12) zur Bestimmung des pH-Werts und/oder des Redoxwerts und/oder der Temperatur und/oder der organischen Trockensubstanz im Substrat (2) vorgesehen ist.Contraption ( 100 ) according to claim 6, characterized in that at least one second measuring point ( 12 ) for determining the pH and / or the redox value and / or the temperature and / or the organic dry matter in the substrate ( 2 ) is provided. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Speichereinheit (16) vorgesehen ist, in welcher Sollwerte der Messgrößen (Wasserstoffpartialdruck, pH-Wert, Redoxpotential, Temperatur, organischen Trockensubstanz) und/oder funktionelle Zusammenhänge zwischen den Messgrößen abgelegt und/oder durch ein Einlernen ablegbar sind.Contraption ( 100 ) according to claim 6 or 7, characterized in that at least one memory unit ( 16 ) is provided, in which setpoints of the measured variables (hydrogen partial pressure, pH, redox potential, temperature, organic dry matter) and / or functional relationships between the measured variables are stored and / or can be stored by teaching. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (16) Kenngrößen für die für die Steuerung der Fermentation zur Verfügung stehenden Basis- oder Cosubstrate (20) abgelegt sind.Contraption ( 100 ) according to claim 6, 7 or 8, characterized in that in the memory unit ( 16 ) Parameters for the base or co-substrates available for the control of the fermentation ( 20 ) are stored.
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