Forschungs- und Innovationsprojekt
Bedarfsgerechte Energiebereitstellung durch mikrobiologische Methanisierung

Durch den verstärkten Ausbau an erneuerbaren Energien (z.B. Wind, Sonne) wird es in Deutschland immer schwieriger, eine jederzeit bedarfsgerechte Energieversorgung zu gewährleisten. Während bisher verfügbare Umwandlungs- und Speichertechnologien wie z.B. Batterien und Pumpspeicherkraftwerke aufgrund ihrer geringen Kapazitäten nur kurz- bzw. mittelfristig als Speicher eingesetzt werden können, stellt das Gasnetz einen Langzeitspeicher dar. Der Schwerpunkt dieses Projekts liegt darin, Methan als speicherförmiges Gas durch mikrobiologische Umsetzung direkt aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid zu erzeugen.

• Untersuchung der bedarfsgerechten, flexiblen und möglichst effizienten Betriebsweise der mikrobiologischen Methanisierung in Rieselbettreaktoren
• Untersuchung des Einflusses verschiedener Parameter auf das Rieselbett-Verfahren (unterschiedliche Inokula, Prozesstemperaturen und Kohlenstoffdioxid-Quellen)

Rieselbett-Versuchsreaktor

Im Rieselbett-Versuchsreaktor erfolgt die mikrobielle Umsetzung von Kohlendioxid (CO₂) und Wasserstoff (H₂) zu Methan und Wasser.

• Aufbau und Durchführung von Batchversuchen (Labormaßstab) und Technikum-Versuchsanlagen (ca. 60 l) zur
  • Untersuchung des Betriebs im Rieselbettverfahren zunächst mit reinem H₂ und CO₂
  • Umsetzung von Biogas-CO₂ mit H₂ zu CH₄
• Identifizierung der effizientesten methanogenen Gesellschaftszusammensetzung mithilfe von molekularbiologischen Methoden
• Untersuchung der Nährstoffbedürfnisse (z.B. Spurenelemente) der am Prozess beteiligten methanogenen Archaeen
• energetische und ökonomische Bilanzierung

• Rieselbett-Versuchsreaktoren (Batch-Reaktor/Technikum Versuchsanlage) wurden erfolgreich aufgebaut
• die Gesellschaftszusammensetzung der eingesetzten Inokula aus der Kläranlage (Faulbehälter) und Biogasanlage wird analysiert