Mikrobielles Biomethan auf dem Weg zur Industriereife

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Von Hydrogeit

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31. August 2021

Mikrobielles Biomethan auf dem Weg zur Industriereife

ORBIT-Feldtest erfolgreich abgeschlossen

Im Dezember endete der Testbetrieb der ORBIT-Biomethanisierungsanlage in IbbenbĂŒren und damit ein Forschungsvorhaben zur Weiterentwicklung der Power-to-Gas-Technologie, die mehr und mehr an Bedeutung gewinnt. ORBIT steht fĂŒr „Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors fĂŒr die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen“. Das Forschungsprojekt war seit Juli 2017 gelaufen und vom Bundesministerium fĂŒr Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 1,14 Mio. Euro gefördert worden. Innerhalb kurzer Zeit war es gelungen, ein funktionierendes System aufzubauen. Dieses soll nun in weiteren Entwicklungsschritten fĂŒr den industriellen Einsatz zu einer Gesamtanlage erweitert werden.

Die Methanisierung ist ein Prozess, in dem regenerativ erzeugter Wasserstoff und CO2 von methanproduzierenden Archaeen zu Biomethan umgewandelt werden. Diese Mikroorganismen gehören zu den Ă€ltesten Lebewesen der Erde. Methanogene Archaeen kommen natĂŒrlicherweise in sauerstofffreien LebensrĂ€umen wie Mooren und SĂŒmpfen, geothermalen Quellen oder der Tiefsee, aber etwa auch im Verdauungstrakt des Menschen und anderen SĂ€ugetieren vor.

Das ĂŒbergeordnete Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung neuer technologischer Möglichkeiten fĂŒr den biologischen Methanisierungsprozess mit Archaeen. Die effiziente Energiespeicher- und Sektorkopplungstechnologie sollte auf die nĂ€chste Stufe gehoben und darin ein neuer Prozess von Grund auf, vom Technologiereifegrad (TRL) 3 bis 7, entwickelt werden.

Im Gegensatz zur technisch ausgereiften chemisch-katalytischen Methanisierung sind hier noch Potenziale zur Optimierung verfahrenstechnischer und biologischer Prozesse vorhanden. Im Vordergrund stand zum einen, einen Rieselbett-Bioreaktor zu optimieren, zu simulieren, aufzubauen sowie fĂŒr die Hochskalierung vorzubereiten. Zum anderen wurden optimal geeignete Mikroorganismen selektiert und deren Verhalten und Eignung im Reaktor und fĂŒr den Prozess analysiert.

18-monatiger Testbetrieb

Das Projekt war in mehrere Phasen unterteilt. Nach dem initialen Aufbau der Methanisierungsanlage an der FAU Erlangen-NĂŒrnberg absolvierte diese einen erfolgreichen 18-monatigen Testbetrieb auf dem gemeinsamen Campus der OTH und der UniversitĂ€t Regensburg. „In den frĂŒhen Projektphasen in Regensburg wurden verschiedene Mikroorganismen im Zusammenspiel mit unterschiedlichen Materialproben aus dem baulichen Teil der Anlage im Labor getestet, wĂ€hrend die Anlage in der Zwischenzeit in NĂŒrnberg aufgebaut und dann in Regensburg baulich weiterentwickelt wurde“, erlĂ€utert Projektkoordinator Martin Thema die ersten Projektschritte. Danach entwickelten die Projektpartner im Technikumsbetrieb das Zusammenspiel aus Prozesstechnik und Biologie fĂŒr einen teilautomatisierten Betrieb weiter. Die Gasversorgung erfolgte in dieser Projektphase per Flaschengas.


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Autor: Michael Nallinger

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