Das Projekt "Biosolare Wasserstoffproduktion - Forschungsverbund - Teilprojekt: Reaktorentwicklung und Prozessmodellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische-Westfälische Hochschule Aachen, Fachbereich 4: Fakultät für Maschinenwesen, Institut für Verfahrenstechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojekts 'Mikrobielle biosolare Wasserstofferzeugung' soll ein Reaktor mit 1 m2 Fläche entwickelt werden, mit dem in Freilandversuchen gezeigt werden soll, dass mit Purpurbakterien über wenigsten sechs Wochen Wasserstoff mit einer Produktivität von 2 l/hm2 produziert werden kann. Bei der Entwicklung des Reaktors ist die Aufgabe, die inneren Antriebsquellen für die Strömung - Dichtekonvektion und Schleppwirkung der Wasserstoffblasen - so zu nutzen, dass optimale Produktionsbedingungen ohne externe Rühreinrichtungen erreicht werden. Hierfür werden in Modellversuchen die Strömungsverhältnisse beeinflussenden Phänomene grundsätzlich untersucht. Ein Scale-up des Prozesses auf Reaktorgrößen von 10-50 m2 wird mit Hilfe eines numerischen Simulationsmodells durchgeführt, in dem die Kopplung zwischen den bio-chemischen Reaktionen und den Transportvorgängen berücksichtigt wird. Zur Demonstration der Machbarkeit eines Algen-Purpurbakterien-Verbundreaktors, in dem Algen das Substrat für die Bakterien produzieren, wird ein hydrodynamisches Funktionsmodell des Reaktors entwickelt. Ziel ist auch hier, den Reaktor ohne zusätzliche Rühreinrichtungen sicher betreiben zu können.