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Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen

Martin Thema, OTH Regensburg

Porträtfoto Martin Thema

Martin Thema

 

  • Bachelor-Studium „Regenerative Energien und Energieeffizienz“ an der OTH Regensburg
  • Master-Studium „Master of Applied Sciences” mit Schwerpunkt Energiespeicher und Power-to-Gas an OTH Regensburg
  • Promotion zum Thema Biologische Methanisierung und Power-to-Gas im Fach Chemie- und Bioingenieurwesen an der Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES), OTH Regensburg und Lehrstuhl Energieverfahrenstechnik, FAU Erlangen-Nürnberg

 

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. Micheal Sterner, OTH Regensburg

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl, FAU

 

Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen

Im Mittelpunkt des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 1,05 Millionen € geförderten Projekts steht die biologische Methanisierung, bei der mit Hilfe von Mikroorganismen aus Wasserstoff einspeisefähiges, „grünes“ Methan hergestellt wird. Das Projekt zeichnet sich außerdem durch die ganzheitliche Betrachtungsweise der Fragestellungen aus: Biologen, Verfahrenstechniker, Energietechniker, Anlagenbauer und Anwender arbeiten Hand in Hand.

Im Power-to-Gas-Konzept, welches Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner mitentwickelt hat, wird erneuerbarer Strom zur Elektrolyse von Wasser eingesetzt, dem sich die Methanisierung von CO2 anschließt. Das dabei entstehende Methan, ein Hauptbestandteil fossilen Erdgases, kann direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden. Dadurch ist es möglich, das volle Potenzial der bestehenden Gasinfrastruktur mit allen Verbrauchern vom Gasspeicher und Großkraftwerk bis hin zu Gasmobilität und Küchenherd zu erschließen. Damit kann das Problem der Speicherung von Wind- und Solarenergie über lange Zeiträume effizient und kostengünstig gelöst werden. Im Projekt übernehmen gezielt ausgewählte Archaeen die Methanisierung. Diese Mikroorganismen gehören zu den ältesten Lebewesen der Erde und kommen in sauerstofffreien Lebensräumen wie Mooren und Sümpfen, aber etwa auch im Verdauungstrakt des Menschen vor. Die eingesetzten Archaeen gewinnen ihre Energie aus der Umsetzung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff und scheiden Methan als „Abfallprodukt“ aus. Im Rahmen des Projektes wird das Zusammenspiel zwischen Biologie, Verfahrenstechnik und Steuerung von Grund auf neu entwickelt und aufeinander abgestimmt.

Die Ziele sind das Gewinnen neuer Erkenntnisse für den Betrieb und die Weiterentwicklung von Reaktoren und das Entwickeln eines einheitlichen Vergleichsstandards für die neue Anlagentechnik.

 

Weitergehende Informationen finden Sie hier (Link zu researchgate.net) und hier (Link zu fenes.net)

 

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