MikMeth: Bedarfsgerechte Energiebereitstellung durch Mikrobiologische Methanisierung

 Mit steigendem Anteil an erneuerbaren Energien aus Sonne und Wind wachsen in Deutschland auch die Herausforderungen einer jederzeit bedarfsgerechten Energieversorgung. Verfügbare Umwandlungs- und Speichertechnologien (z.B. Batterien, Pumpspeicherkraftwerke) können auf Grund zu geringer Kapazitäten nur als kurz- bzw. mittelfristige Speicher eingesetzt werden. In Gegensatz dazu stellt das Gasnetz einen der größten verfügbaren Langzeitspeicher dar. Das Projekt verfolgt vor diesem Hintergrund die Erforschung und Weiterentwicklung der mikrobiologischen Erzeugung von Methan (als speicherfähiges Gas) direkt aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid, welche im Vergleich zum bekannten chemisch-katalytischen Verfahren (Sabatier-Prozess), eine deutlich effizientere Alternative darstellt. Der dafür benötigte Wasserstoff wird in Phasen mit Stromüberschuss elektrolytisch erzeugt, Kohlenstoffdioxid kann möglichst direkt am Ort der Entstehung genutzt werden (z.B. Industrie, Biogasanlagen, BHKW). Ziel ist insbesondere die Untersuchung der bedarfsgerechten, flexiblen sowie möglichst effizienten Betriebsweise der mikrobiologischen Methanisierung, welche für eine Anwendung als Energieumwandlungs- und Speichertechnologie entscheidend ist.

Durch die Etablierung dieses Prozesses in einem anaeroben Rieselbettreaktor lässt sich insbesondere die bisher in vergleichbaren Prozessen erforderliche energieaufwändige Gaseinpressung vermeiden. Weiterhin werden hinsichtlich der praktischen Anwendbarkeit des Verfahrens die Einflüsse verschiedener Inokula, Prozesstemperaturen sowie Kohlenstoffdioxid-Quellen betrachtet. Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft als Projektpartner wird insbesondere die mikrobiellen Biozönosen hinsichtlich der Entwicklung dominierender Spezies der hydrogenotrophen methanogenen Archaeen im Langzeit- und Adhoc-Betrieb sowie deren Nährstoffbedarf (Mikro- und Makronährstoffe) untersuchen.

Projektleiter Dr.-Ing. Konrad Koch
Sachbearbeiter Dipl.-Ing. Dietmar Strübing
Finanzierung Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWi)

 

Publikationen

2018

  • Strübing, Dietmar; Moeller, Andreas B.; Mößnang, Bettina; Lebuhn, Michael; Drewes, Jörg E.; Koch, Konrad: Anaerobic thermophilic trickle bed reactor as a promising technology for flexible and demand-oriented H2/CO2 biomethanation. Applied Energy 232, 2018, 543-554 mehr…

2017

  • Strübing, Dietmar; Huber, Bettina; Lebuhn, Michael; Drewes, Jörg E.; Koch, Konrad: High performance biological methanation in a thermophilic anaerobic trickle bed reactor. Bioresource Technology, 2017, - mehr…