Das Projekt "Bedarfsgerechte Energiebereitstellung durch Mikrobiologische Methanisierung (MikMeth)" wird/wurde gefördert durch: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Zentrale Analytik, Abteilung Qualitätssicherung und Untersuchungswesen.Der Übergang zur Versorgung mit volatilen regenerativen Energien erfordert die Nutzung von zeitweiser und saisonaler Überschussproduktion, wenn z.B. im Sommer bei Sonne und Wind der Bedarf geringer als die Produktion ist. Während physikalische/chemische Stromspeicher- und Umsetzungstechnologien wenig effizient sind, kann elektrolytisch erzeugter Wasserstoff (H2) mit externem Kohlendioxid (CO2) z.B. aus industriellen Prozessen mikrobiologisch höchst effizient (größer als 97%) zu Methan (CH4) umgesetzt und ohne weitere Reinigung ins Gasnetz eingespeist und gespeichert werden. Diese Biotechnologie ermöglicht i) anfallenden Überschussstrom zu speichern und orts- und zeitunabhängig wieder zu verstromen oder bedarfsabhängig anderweitig (z.B. Wärme, Verkehr) zu verwenden, ii) klimaschädigende CO2-Emissionen zu vermeiden und iii) weiter nutzbare Produkte (O2, H2, CH4) zu erzeugen.
Der mikrobiologische Prozess kann wegen seiner schnellen Reaktion auch als Minuten-, wahrscheinlich sogar als Sekundenreserve dienen. Verglichen mit der auch als 'Power to Gas' bekannten physikalisch/chemischen Umsetzung ist der mikrobiologische Prozess weitgehend unempfindlich gegenüber Störstoffen. Gegenüber der etablierten Gaseinpressung hat das Rieselbettverfahren den entscheidenden Vorteil, weitgehend ohne die energieaufwändige Gaseinpressung auszukommen.
Die prinzipielle Machbarkeit der mikrobiellen Methanisierung ist bereits verschiedenen Orts gezeigt worden. Methanogene Archaeen führen als natürlicher Bestandteil des Biogasprozesses den Methanisierungsprozess durch. Die Methanogenen und ihre Ansprüche wurden von den Antragstellern in verschiedenen F+E-Projekten untersucht, auf diesen Erkenntnissen wird aufgebaut. Insbesondere müssen die Zusammensetzung der methanogenen Biozönosen in MikMeth-Fermentern, das Nährstoffbedürfnis, die Fähigkeit zum Adhoc- (Start-Stop-) Betrieb, die Langzeitstabilität der Prozesse und ein eventuelles Biofouling untersucht werden.
In der ersten Projektphase sollen anaerobe Rieselbett-Systeme in Batch- und Kaskadenkonzepten verfahrenstechnisch und mikrobiologisch im Labor- und Technikumsmaßstab getestet und optimiert werden. Bei positiven Ergebnissen sollen MikMeth-Pilotanlagen in einem Folgevorhaben an einer Klär- und einer Biogasanlage errichtet und für den Praxisbetrieb evaluiert werden. (Text gekürzt).
Das Projekt "Biologische Abluftreinigung bei der Flammkaschierung, Biologische Abluftreinigung bei der Flammkaschierung - Untersuchungen zum Einfluss verfahrenstechnischer Parameter auf die Prozessstabilität - Teilprojekt: Erprobung und Vergleich von Verfahrensvarianten - biologische Prozessstabilität" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V..Im Rahmen dieses FuE-Projektes wurde ein biologisches Abluftreinigungsverfahren (Rieselbettverfahren) zur Elimination von Cyanwasserstoff (HCN) auf seine Prozessstabilität untersucht. Dazu wurden im Labormaßstab orientierende Versuche hinsichtlich der Bioverfahrenstechnik durchgeführt. So wurde der Einfluss verschiedener Nähr- und Aufwuchssubstrate und der Einfluss der Gas-Wasser-Kontaktzeit auf die HCN-Eliminierung untersucht. Anschließend erfolgte die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf den Betrieb zweier Pilotanlagen im 1 m3-Maßstab. Über einen Zeitraum von insgesamt 55 Wochen (inkl. 15 Wochen Einfahr- und Adaptionsphase) wurden an einem realen Produktionsstandort die Eignung zweier Aufwuchsträger für und der Einfluss verschiedener Parameter auf das Abluftreinigungsverfahren erforscht. Die Ergebnisse des Vorhabens zeigen, dass aufgrund der Fülle von Einflussfaktoren der Abluftreinigungsprozess nicht einfach beherrschbar ist. Dies wurde bereits beim Wechsel vom Labor- in den Pilotmaßstab deutlich. Eine weitere Maßstabsvergrößerung wird vermutlich zu ähnlichen Aussagen führen. Ein Vergleich mit Ergebnissen vorangegangener Arbeiten lässt klare Fortschritte bei der Verfahrensentwicklung erkennen. So konnten z.B. deutlich höhere Volumenströme realisiert und die spezifische Reinigungsleistung der Reaktoren erhöht werden. Beide Reaktoren eliminierten durchschnittlich 320 mg HCN pro Betriebsstunde. Aus Sicht der Projektpartner bedarf es bis zur Marktreife des Verfahrens noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Insbesondere betrifft das den Umgang mit den ermittelten hohen Stickstoff-frachten in der Abluft und die Gewährleistung einer ausreichend hohen biologischen Aktivität.
