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Speicherung von erneuerbaren Energien mittels ältester Lebewesen

Förderung für Archaeenzentrum


Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundprojekts „ORBIT“ (Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen) werden sich Dr. Annett Bellack und Dr. Harald Huber vom Lehrstuhl für Mikrobiologie und Deutschem Archaeenzentrum der Universität Regensburg mit dem Prozess der biologischen Methangas-Produktion beschäftigen. Die daran beteiligten Mikroorganismen gehören zu den Archaeen, den ältesten Lebewesen der Erde, und kommen nur in sauerstofffreien Lebensräumen wie zum Beispiel Mooren und Sümpfen, aber auch im Verdauungstrakt des Menschen oder von Weidetieren vor. Diese Archaeen gewinnen ihre Energie ausschließlich aus der Umsetzung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff und scheiden Methangas als „Abfallprodukt“ aus.

In ihrem Teilvorhaben verfolgen die Wissenschaftler der Universität Regensburg das Ziel, geeignete Methangas-produzierende Archaeen-Stämme für die Verwendung im Rieselbettreaktor zu identifizieren. Wichtigstes Kriterium ist dabei, dass die Mikroorganismen unter den gewählten Reaktor-Bedingungen möglichst viel und zu mehr als 98 % reines Methan herstellen. Außerdem ist es von Bedeutung, dass sich die Organismen auf den Füllkörpern, die im Reaktor verwendet werden, stabil anheften können. Dazu wird ein umfangreiches Screening verschiedener Stämme aus der Kulturensammlung des Archaeenzentrums gemacht. Die Versuche werden im kleinen Maßstab in den Laboren des Lehrstuhls stattfinden, bevor in der Folge mit ausgewählten Archaeen der Testbetrieb im Reaktor durchgeführt wird. Dabei, sowie im späteren Feldtest an einem realen Standort, ist es die Aufgabe der beiden Forscher, den Methanisierungsprozess mikrobiologisch zu überwachen. Zum Abschluss des Projekts werden gemeinsam mit allen Verbundpartnern die im Rahmen von „ORBIT“ erhobenen Daten ausgewertet und das Reaktorkonzept hinsichtlich seiner Kostennutzung im Vergleich zu bereits bestehenden Methanisierungssystemen eingeordnet.

Über das Verbund-Forschungsprojekt „ORBIT“
Stromgewinnung aus erneuerbaren Quellen ist ein wichtiger Teil der Energiewende und des Klimaschutzes. Doch mit zunehmender Erzeugung von grünem Strom entsteht auch die Herausforderung wachsenden Speicherbedarfes. Im Power-to-Gas-Konzept wird überschüssiger Strom (z.B. aus Windkraft- oder Solaranlagen) zur Zerlegung von Wasser eingesetzt. Der freiwerdende Wasserstoff wird dann mit Kohlenstoffdioxid zu Methan umgesetzt, welches Hauptbestandteil fossilen Erdgases ist und direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden kann. „ORBIT“ verfolgt das Ziel, eine Optimierung und damit einhergehende Kostensenkung von Power-to-Gas-Anlagen zu erreichen, um auch künftig ein hohes Maß an Versorgungssicherheit im Stromsystem mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien gewährleisten zu können.
In dem mit 1 Mio. € geförderten Verbund-Forschungsprojekt arbeiten acht Partner für drei Jahre an der Entwicklung neuer technologischer Möglichkeiten für den Methanisierungsprozess zusammen. Koordiniert wird das Projekt von der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg.

Weitere Projektpartner sind die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, die Electrochaea GmbH, die MicrobEnergy GmbH (Viessmann) und die MicroPyros GmbH. Vervollständigt wird der Verbund durch die Westnetz GmbH (innogy) und die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT.


Archaeen

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Methangas-produzierende Archaeen, die mittels ihrer Zellanhänge an einer Oberfläche festhaften. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll die Stabilität des Aufwuchses ausgewählter Archaeen auf Reaktor-Füllkörper untersucht werden. Für eine mögliche spätere Anwendung im Power-to-Gas-Verfahren müssen die untersuchten Stämme möglichst viel und möglichst reines Methangas produzieren. Bildnachweis: Dr. Annett Bellack


Ansprechpartnerin für Medienvertreter:
Universität Regensburg
Dr. Annett Bellack am Lehrstuhl für Mikrobiologie und Archaeenzentrum an der Universität Regensburg
Telefon 0941 943-1828
E-Mail: annett.bellack@ur.de

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