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Biogasforschung: Uni Ulm erprobt Verwertung von Speiseresten

Im Keller der Universität Ulm entsteht aus Küchenabfällen Energie. Hier betreibt Marian Kazda vom Institut für Systematische Botanik und Ökologie eine Biogasanlage mit vier Fermentern. Gefördert von der Baden-Württemberg-Stiftung, untersuchen Kazda und seine Mitarbeiter im Projekt „Nutzung von beimpftem Pflanzenoberflächen zur Effizienzsteigerung der Biogasproduktion“, wie sich Altbrot und weitere Speisereste möglichst wirkungsvoll in Energie umwandeln lassen.

Prof. Marian Kazda und seine Doktoranden Frank Bengelsdorf und Manuel Zak (v.l.) forschen an einer Biogasanlage im Labormaßstab. © Uni Ulm

 „Die meisten deutschen Biogasanlagen werden mit Mais betrieben. Diese Energiepflanzen müssen extra angebaut werden, Speisereste hingegen gibt es in jeder Kantine. Die Biotonne hat noch viel Potential als Energielieferant", erklärt Kazda. Der Wissenschaftler spielt damit auch auf die Tank-Teller-Problematik an, die seit einigen Jahren die Bioenergie-Diskussion begleitet, jüngst vor allem im Zusammenhang mit der erhöhten Biosprit-Beimischung E 10.  

In ihrer Biogasanlage analysieren die Ulmer Wissenschaftler den Gärprozess des Nahrungsbreis und die daraus resultierende Gasbildung. Schließlich hat die energiereiche Masse ihre Tücken: Wird zu viel auf einmal in die Fermenter „gefüttert", kann die Biogasproduktion zum Erliegen kommen.

Oberflächen für Bakterien schaffen

Im Gegensatz zum Mais befinden sich in dem Nahrungsbrei nur wenige stabile Oberflächen. Auf diesen Oberflächen wachsen Mikroorganismen, die organische Stoffe abbauen und dabei Biogas (das durchschnittlich zu 60 Prozent aus Methan und zu 35 Prozent aus Kohlenstoffdioxid besteht) produzieren. „Bei unseren Untersuchungen sind wir auf die Idee gekommen, dem Nahrungsbrei gehäckselte Rohrkolbenblätter oder Weizenstroh beizumengen. So können wir den Gärprozess stabilisieren“, sagt Kazda.

Inzwischen produzieren die Forscher im Labor der Uni Ulm in jedem der vier Versuchsfermenter rund einen Liter Biogas pro Stunde. In der Biogasanlage eines Aulendorfer Landwirts haben sie ihre Erkenntnisse bereits umgesetzt und die Gasproduktion merklich gesteigert. „Das Forschungsvorhaben läuft im Juni aus. Bei einem neuen Biogas-Projekt wollen wir Zuckerrüben als Hilfsstoff für die Vergärung von Reststoffen aus der Landschaftspflege untersuchen“, erklärt Kazda.

In Deutschland produzieren nach Angaben des Fachverbandes etwa 6.800 Anlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 2.560 MW etwa 17 Mio. MWh (Megawattstunden) Strom im Jahr. Damit deckt Strom aus Biogas-Anlagen nach Verbandsschätzungen in Deutschland drei Prozent des Stromverbrauchs. 750 Biogas-Anlagen verwerten wie die Ulmer Versuchsanlage Reststoffe.

Glossar

  • Ein Fermenter ist ein Gärtank, in dem Bakterien oder Zellkulturen vermehrt werden.
  • Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Biomasse (Fäkalien, Bioabfall, Stroh u. a.) entsteht. Dabei wird das komplexe organische Material mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen unter Luftabschluss hauptsächlich in Kohlendioxid und Methangas umgewandelt.
  • 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.
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