Das Projekt "Teilprojekt 4: Immobilisierung der Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. (GMBU), Fachsektion Funktionelle Schichten durchgeführt. Das Ziel der Untersuchungen ist die Einbettung halophiler Mikroorganismen in eine SiO2-Matrix durch moderne Sol-Gel-Technik und Erprobung dieser neuartigen Biokomposite ('Biocere') in Form von bulk-Produkten oder als Beschichtung inerter Traeger zur Behandlung saliner Abwaesser. Die Zielsetzung soll innerhalb folgender Arbeitsetappen erreicht werden: 1. Herstellung von bulk-Kompositen (Granulaten) aus halophilen Mikroorganismen in SiO2-Gelen, 2. Untersuchung der Struktur und Reaktivitaet der erzeugten Komposite, 3. Herstellung der entsprechenden Biokompositfilme auf geeignetem Traegermaterial (Glaskugeln, Tonkugeln und -granulate als Reaktor-Fuellkoerper), 4. Untersuchung der Struktur und Reaktivitaet der erzeugten Kompositfilme. Bei erfolgreichen Ergebnissen wird ein Realisierungsplan ausgearbeitet, in dem Nutzung und Ueberfuehrungsarbeiten arbeitsteilig festgelegt werden. Zielstellungen sind 1. Zuechtung geeigneter Kulturen halophiler Mikroorganismen bis zum Produktionsmassstab, 2. Herstellung der Komposite bei einem Industriepartner, 3. Beschichtung geeigneter Traeger und Nutzung zur Aufbereitung saliner Abwaesser, 4. Anwendung in der Festbettreaktortechnik.
Das Projekt "Biogene Wasserstofferzeugung zur dezentralen Energieversorgung (Biogene Wasserstofferzeugung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 4 Produktionstechnik durchgeführt. Möglichkeiten zur stromnetzunabhängigen Energieversorgung bietet die Wasserstofftechnik. Allerdings sind für eine dezentrale oder auch mobile Bereitstellung von Wasserstoffenergie die technischen Probleme der Erzeugung, Speicherung und Verteilung nicht gelöst. Insbesondere die Lagerung von Wasserstoff hat sich als schwierig erwiesen. Eine Lösung des Wasserstofflagerungsproblems wäre die Herstellung des Wasserstoffes nach Bedarf. Daher sollen im Rahmen des Projektes einfach herzustellende und gefahrlos zu betreibende Module für die dezentrale Wasserstofferzeugung entwickelt werden. Sie bestehen aus einer porösen Keramik, in der Dauerstadien von wasserstofferzeugenden Bakterien enthalten sind. Wird diese Keramik mit Nährlösung, beispielsweise einer Zuckerlösung, versorgt, beginnen die Mikroorganismen mit ihrem Stoffwechsel und erzeugen dabei Wasserstoff. Dieser kann aufgefangen und genutzt werden. Es sollen also trockene, lagerfähige Kompositwerkstoffe (Biocere) entwickelt werden, deren verstärkte Bioaktivität der Mikroorganismen vor Ort und 'on-demand' abgerufen werden kann. Die keramische Matrix soll mit Hilfe des im Institut entwickelten und international zum Patent angemeldeten Gefriergelier-Verfahrens erzeugt werden. Das Verfahren erlaubt die ökonomische Herstellung von formstabilen, inerten Materialien mit variablen Zusammensetzungen und steuerbarer Porosität. Zur biologischen Gewinnung von gasförmigem Wasserstoff sollen hoch effektive, nicht-pathogene Stämme von Clostridium butyricum verwendet werden.