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In biologischen Power-to-Gas-Anlagen helfen Mikroben dabei, CO2 in Methan umzuwandeln. Das Verfahren wurde vom Münchener Cleantech-Unternehmen Electrochaea entwickelt und jetzt verbessert. Dank eines viel höheren Wirkungsgrad könnte die Technologie in Zukunft effizienter und günstiger werden. Die Erfolge im Labor müssen sich aber noch in der Praxis bewähren.

Mikroben erzeugen sehr reines Biomethan

Bei der Biokatalyse wandeln Mikroben Strom und CO2 in speicherfähiges Methan um. Electrochaea testet das Verfahren schon länger in mehreren Pilotanlagen, unter anderem im bayrischen Pfaffenhofen. In der dortigen Power-to-Gas-Anlage wird aus überschüssigem Wind- und Solarstrom per Elektrolyse Wasserstoff hergestellt. Dann kommen Urzeit-Mikroorganismen ins Spiel, sogenannte Archaeen. Zusammen mit CO2, das aus der lokalen Kläranlage stammt, erzeugen sie aus dem Wasserstoff Biomethan als Stoffwechselprodukt. Dieses Biomethan ist sehr rein und vielfältig verwendbar.

Neues Verfahren zur einstufigen Elektrolyse

Nun hat Electrochaea einen technologischen Durchbruch erzielt und den Wirkungsgrad deutlich verbessert. Die Umwandlung in speicherfähiges Methan erfolgte bisher in zwei Schritten, jetzt ist nur noch ein Produktionsschritt nötig. Dafür entwickelte Electrochaea eine mikrobielle elektrochemische Zelle, die eine einstufige Elektrolyse möglich macht. Wenn sich das neue Verfahren auch in Pilotanlagen industrieller Größe bewährt, dann sind deutliche Kostensenkungen dieser Power-to-Gas-Technologie möglich.

Viele Vorteile der Biokatalyse

Die Vorteile dieser Methode ist, dass die Archaeen das Methan in gleichbleibend hoher Netzqualität erzeugen. Dieses lässt sich ohne teure Aufbereitung direkt in das vorhandene Erdgasnetz einspeisen. Das Verfahren nutzt zudem freigesetztes CO2 aus der Industrie, was die Klimabilanz verbessert. Typische Anwendungsbereiche für die Bioreaktoren sind neben Kläranlagen auch Mülldeponien, Biogas- und Geothermie-Anlagen sowie Industrieunternehmen, die einen hohen CO2-Ausstoß haben.

Die eingesetzten Mikroorganismen sind sehr robust und flexibel: Wenn sie kein Futter bekommen, gehen sie einfach in den Ruhezustand. Sie erneuern sich außerdem immer wieder von selbst und müssen nicht dauernd ersetzt werden. Electrochaea hat nach eigenen Angaben außerdem den weltweit effizientesten Archaeen-Stamm.

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt

Electrochaea hält sowohl für das funktionelle Design der mikrobiellen elektrochemischen Zelle als auch für die Archaeen die exklusiven Lizenzen an Patenten der Universität Chicago. Die Entwicklung findet im Rahmen des Kooperationsnetzwerkes „Use CO2“ statt. Es wird vom Bundeswirtschaftsministerium über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

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Quellen / Weiterlesen:
Mikroben helfen bei Power-to-Gas | Energie & Management
Einstufige Biokatalyse effektiviert Power-to-Gas | energate messenger
July 19, 2018 – press release: Power-to-Methane wird noch effizienter: Electrochaea entwickelt mikrobielle Zelle zur einstufigen Elektrosynthese | elektrochaea
Bildquelle: © Electrochaea GmbH

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Prof. Dr. Johann Nagengast
Nach Abschluss seines Studiums der Betriebswirtschaftslehre und Promotion zum Thema „Outsourcing von Dienstleistungen“ an der Universität Regensburg war Johann Nagengast in verschiedenen internationalen Unternehmen in führenden Positionen tätig. Seit 2001 ist er Professor für Internationales Management und Project Management an der Technischen Hochschule Deggendorf. Als Trainer, Coach und Berater ist er intensiv in verschiedenen internationalen Projekten tätig. Seine Schwerpunkte liegen in der praxisnahen und pragmatischen Vermittlung und unternehmensspezifischen Anwendung aller Aspekte des Projektmanagements.

11 KOMMENTARE

  1. Ach Hentinger, erst nachdenken, dann schreiben. Sonst machen Sie sich, wie beim letzten Post, nur lächerlich.

  2. Hentinger läuft wieder zu Hochform auf. Wenn man denkt, es geht nicht schlimmer, Hentinger schafft´s immer.

    Selten so plumpe Strohmänner gesehen. Niemand hat behauptet, 1 m3 Methan sei für die Erderwärmung alleine schuld. Und niemand, dass die Vermeidung von 1 m3 Methan die anthropogene globale Erwärmung stoppen könne.

    Ist aber sattsam bekannt: Wenn sogar Hentinger selbst, der bösartige Klimatroll, merkt, dass seine abstrusen Güllewürfe nichts bringen, greift er zu den billigsten Rhetoriktricks.

  3. Soso, wenn man ein m³ Methan einsparen kann, rettet man die Welt vor dem sicheren Untergang, wenn man aber ein m³ Methan zusätzlich freisetzt, spielt das keine Rolle…

    Und wie wollen Sie eigentlich mit einem einzigen m³ Methan einen nennenswerten Beitrag zur Energieversorgung leisten?

    Aber ich habe Ihre Diskussionsstrategie durchaus verstanden: Gefährlich sind immer nur die Technologien der anderen, niemals die eigenen.

    Warum erinnert mich das schon wieder an die Atomlobby?

  4. Tja Hentinger, wahrscheinlich weil Sie, wie schon mehrfach bewiesen, von Statistik keine Ahnung haben.

    Neben der Eintrittswahrscheinlichkeit spielt nämlich auch das Schadensausmaß eine entscheidende Rolle. Und da gibt es dann wohl doch einen sehr, sehr großen Unterschied zwischen einem AKW GAU und einem m³ Methan, das in die Atmosphäre gelangt.

    Am besten nicht mehr weiter diskutieren Hentinger, wenn man keine Ahnung hat und nur Eigentore schießt.

  5. Oh Hentinger, Du alte Meckerliese! Du hast doch für nichts eine Antwort und meckerst nur an allem rum. Am Ende gefallen die die Farben der Bedienknöpfe bei regenerativen Anlagen nicht.

    Erbärmlich sowas.

    Ewig faselst Du von den tollen Kohle- und Atomkraftwerken, Deinen offenbaren Lieblingsanlagen. Darauf angesprochen ruderst Du wieder zurück. Was denn nun?

    Du bist nichts als ein lächerlicher Meckerer.

  6. Ja Hentinger, zumindest für 99,99% der produzierten Gasmenge.

    Auf Grundlage von Extrem- bzw. Einzelfallbetrachtungen zu argumentieren ist ziemlich Banane für eine sinnvolle Diskussion. Damit kann man nämlich alles totreden (mir ist schon klar, dass das Ihre Lieblingsbeschäftigung ist), aber mit der Denkweise würde die Menschheit noch immer mit dem Fauskeil agieren und ums Lagerfeuer sitzen.

  7. Soso Nico, Sie wollen mir also einreden, dass diese Anlagen – im Gegensatz z.B. zu Biogasanlagen – absolut gasdicht sind, natürlich auch im Havariefall, und zudem selbst dann kein überschüssiges Gas abgeben, wenn die Produktion mal wieder den Verbrauch und die Lagerkapazität übersteigt?

    Irgendwie erinnert mich das schon wieder an die Atomlobby…

  8. Hentinger, wer liest, ist klar im Vorteil.

    „Und was machen diese Mikroben eigentlich in den Zeiträumen, in denen Wind und Sonne keine zu wandelnden Überschüsse erzeugen? Leben die dann von der Luft und der Liebe?“

    -> „Die eingesetzten Mikroorganismen sind sehr robust und flexibel: Wenn sie kein Futter bekommen, gehen sie einfach in den Ruhezustand.“

    Außerdem benötigen diese Mikroorganismen keinen Strom, sondern „nur“ Wasserstoff (der wiederum per Elektrolyse aus Strom gewonnen werden soll).

    Bezüglich künstliche Herstellung von Treibhausgasen, muss man sich beim Kollegen Hentinger dann schon an den Kopf fassen. Das hergestellte Methan dient sicherlich nicht dazu es in die Atmosphäre zu blasen, damit es dort als Treibhausgas aktiv wird. Also produziert man mit Sicherheit kein (wirkendes) Treibhausgas.

    Aber abgesehen von diesen Klarstellungen bin ich trotzdem kein Freund von Power2Gas, da die Kosten und der damit zusammen hängende miese Wirkungsgrad wahrscheinlich niemals in den Griff zu bekommen sind.

  9. Abgesehen von den dummdreisten Pseudeoargumenten des bösartigen Hentinger-Trolls:

    Wie groß ist der Zykluswirkungsgrad denn wirklich? Das Problem am P2G ist offenbar, dass nur zu etwa 1/4 eines Jahres produziert werden muss und nur zu etwa 1/4 eines Jahres der Bedarf besteht.

    Durch die rasante Entwicklung der Akkutechnik wird sich das Ganze eh bald lösen.

  10. Herrlich, jetzt bauen wir also zur angeblichen Rettung des Klimas Anlagen zur künstlichen Herstellung von Treibhausgasen, während wir gleichzeitig in der Bevölkerung Panik über die natürlichen Treibhausgase schüren?

    Und wird es bis zur Marktreife dieser Methode überhaupt noch „Industrieunternehmen, die einen hohen CO2-Ausstoß haben“? Also im eigenen Land. Denn ich vermute mal, dass wir die bis dahin längst erfolgreich in andere Länder vertrieben haben.

    Und was machen diese Mikroben eigentlich in den Zeiträumen, in denen Wind und Sonne keine zu wandelnden Überschüsse erzeugen? Leben die dann von der Luft und der Liebe?

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