Neuer Bioreaktor produziert grünes Gas mit Ur-Mikroorganismen

Eine neuartige biologische Anlage hat in Ibbenbüren jetzt das erste grüne Methan in das Erdgasnetz eingespeist. Rohstoffe sind Wasser, Ökostrom und Kohlendioxid, das aus einer Biogasanlage stammt. Statt eines chemischen Umwandlungsprozesses, der unter hohem Druck und relativ hohen Temperaturen stattfindet, setzen die Entwickler an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg auf die ältesten Lebewesen der Welt, auf Archaeen, auch als Urtierchen bezeichnet. Die benötigen, um die Rohstoffe umzuwandeln, lediglich ein paar Nährstoffe. Sonderlich hoher Druck ist auch nicht nötig und mit 60 Grad Celsius ist die Prozesstemperatur moderat. Damit ist der Energieverbrauch gering. Zudem sind die Mikroorganismen gegenüber Verunreinigungen tolerant. Lediglich Sauerstoff muss zuverlässig herausgehalten werden.

Industrie ist mit von der Partie

Biologische Methanisierungsanlagen betreiben bereits das Martinsrieder Unternehmen Electrochaea und MicrobEnergy in Schwandorf. Mit dem Bioreaktor, in dem die Umwandlung von Wasserstoff und Kohlendioxid in Methan stattfindet, sind sie allerdings nicht sonderlich zufrieden. Hier kommen die Forscher aus Bayern ins Spiel, an ihrer Spitze Professor Michael Sterner, der in Regensburg lehrt. Mit seinem Team hat er, begleitet von den beiden Unternehmen, die für eine Nutzung in Frage kommen, im Rahmen des Projekts Orbit einen so genannten Rieselbettreaktor entwickelt, der eine um 20 Prozent höhere Effektivität hat als der bisher genutzte Rührreaktor, schätzt Sterner.

Inniger Kontakt mit den Archaeen

In einem Rieselreaktor werden Wasserstoff und Kohlendioxid von unten eingedüst. Von oben rieselt die Flüssigkeit, in der sich die Archaeen befinden. Nach oben entweicht das frisch erzeugte Methan, das so rein ist, dass es gleich ins Netz eingespeist werden kann. Der Prozess sorgt für einen innigen Kontakt zwischen den Gasen und den Mikroorganismen und damit eine bessere Umsetzung der Ausgangsgase in Methan.

Strom für Lücken in der Ökoerzeugung

Mit dem Ausstieg aus Kernenergie und Kohlestrom steigt die Notwendigkeit, Energie für Flauten, Nächte und sonnenarme Tage bereitzustellen, wenn Wind- und Solarstrom schwächeln. Batterien in großem Stil aufzubauen ist zu teuer. Deshalb bevorzugen viele Wissenschaftler und Stromversorger die Power-to-Gas-Technik. Mit Ökostrom wird dabei Wasser in Wasser- und Sauerstoff aufgespalten. Wasserstoff und Kohlendioxid lassen sich in Methan umwandeln, das ins Netz eingespeist wird. Bei Strommangel kann man es nutzen, um Strom herzustellen. Es gibt allerdings zwei Probleme: Deutschland kann bei weitem nicht genüg Ökostrom herstellen. Und es geht bei der zweimaligen Umwandlung sehr viel Energie verloren.

Quelle: Energate