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Algen-Projekt für hocheffiziente Methanherstellung startet

Im Rahmen des Förderprogrammes "Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung - VIP" fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in den nächsten drei Jahren die Bioenergieforschung an den Universitäten Leipzig, Bremen und Karlsruhe.

Prof. Dr. Christian Wilhelm vom Institut für Biologie der Universität Leipzig ist der Initiator des Vorhabens und wird das interdisziplinäre Forschungskonsortium mit den Universitäten Bremen und Karlsruhe, das 1,5 Millionen Euro erhält, um ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Biomethan zu entwickeln, koordinieren. Das Forschungsprojekt startete Anfang April und läuft bis Ende März 2014.

Bisher wird Biomethan durch die Vergärung von Biomasse erzeugt. "Dieser Weg ist wenig effizient und steht mit der Nahrungsmittelerzeugung in Konflikt", erklärt Professor Christian Wilhelm. Der Vorteil des neuen Ansatzes besteht nun darin, dass Algen auf Biofilmen Photosynthese betreiben und dabei organischen Kohlenstoff bilden, der sofort ausgeschieden wird. Dieses Ausscheidungsprodukt wird dann sofort fermentiert und zu Methan umgesetzt. Gegenüber herkömmlichen Technologien kann der Flächenertrag für Methan um das Zehnfache gesteigert werden. Das wäre ein Durchbruch in der Umwandlung von solarer Energie in einen speicherbaren Energieträger.

Die Abteilung Pflanzenphysiologie der Universität Leipzig wird dabei den Prozess der Metaboliterzeugung optimieren, das Sächsische Instituts für Angewandte Biotechnoloige (SIAB) die Fermentationsprozesse an das neue Konzept anpassen. Das Institut für Umweltverfahrenstechnik der Universität Bremen soll die bioverfahrenstechnische Seite der Prozesskopplung entwickeln und das Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich Bioverfahrenstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie wird dafür ein neues Reaktorkonzept umsetzen. Der ehemalige Leiter des Deutschen Biomasseforschungszentrums Leipzig, Prof. Martin Kaltschmitt, konnte für das Vorhaben als Innovationsberater gewonnen werden.

Glossar

  • Fermentiation ist die Bezeichnung für die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Mikroorganismen oder durch Zusatz von Enzymen (Fermenten). Im eigentlichen Sinn handelt es bei der Fermentation um die anaerobe Oxidation von Zuckern zum Zwecke der Energiegewinnung des metabolisierenden Organismus.
  • Validierung oder Validation ist der Prozess der Prüfung einer These oder eines Lösungsansatzes in Bezug auf das zu lösende Problem.
  • Ein Biofilm ist eine dünne Schleimschicht, die aus Mikroorganismen besteht und sich auf Oberflächen bildet, die in Kontakt mit Wasser stehen. Ein gutes Beispiel dafür ist der Zahnbelag.
  • Unter Photosynthese wird die Erzeugung hochmolekularer energiereicher Verbindungen (Glukose) aus einfachen Molekülen (Kohlendioxid, Wasser) verstanden, wobei beträchtliche Mengen Sauerstoff entstehen. Chlorophyllhaltige Organismen (höhere Pflanzen, Algen, phototrophe Bakterien) nutzen dafür die Sonnenlichtenergie.
  • Als Biomasse wird die gesamte Masse an organischem Material in einem definierten Ökosystem bezeichnet, das biochemisch – durch Wachstum und Stoffwechsel von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen – synthetisiert wurde. Damit umfasst sie die Masse aller Lebewesen, der abgestorbenen Organismen und die organischen Stoffwechselprodukte.
  • Ein Stoff aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und somit eine chemische Verbindung. Es ist geruchslos, farblos und brennbar. In der Industrie wird es oft als Heizgas verwendet.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung

Glossar

  • Fermentiation ist die Bezeichnung für die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Mikroorganismen oder durch Zusatz von Enzymen (Fermenten). Im eigentlichen Sinn handelt es bei der Fermentation um die anaerobe Oxidation von Zuckern zum Zwecke der Energiegewinnung des metabolisierenden Organismus.
  • Validierung oder Validation ist der Prozess der Prüfung einer These oder eines Lösungsansatzes in Bezug auf das zu lösende Problem.
  • Ein Biofilm ist eine dünne Schleimschicht, die aus Mikroorganismen besteht und sich auf Oberflächen bildet, die in Kontakt mit Wasser stehen. Ein gutes Beispiel dafür ist der Zahnbelag.
  • Unter Photosynthese wird die Erzeugung hochmolekularer energiereicher Verbindungen (Glukose) aus einfachen Molekülen (Kohlendioxid, Wasser) verstanden, wobei beträchtliche Mengen Sauerstoff entstehen. Chlorophyllhaltige Organismen (höhere Pflanzen, Algen, phototrophe Bakterien) nutzen dafür die Sonnenlichtenergie.
  • Als Biomasse wird die gesamte Masse an organischem Material in einem definierten Ökosystem bezeichnet, das biochemisch – durch Wachstum und Stoffwechsel von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen – synthetisiert wurde. Damit umfasst sie die Masse aller Lebewesen, der abgestorbenen Organismen und die organischen Stoffwechselprodukte.
  • Ein Stoff aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und somit eine chemische Verbindung. Es ist geruchslos, farblos und brennbar. In der Industrie wird es oft als Heizgas verwendet.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/algen-projekt-fuer-hocheffiziente-methanherstellung-startet/