Entwicklung eines biologischen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes von Gasaufbereitungsanlagen mittels Einsatz methanotropher Mikroorganismen

Gesamtziel des Vorhabens

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines alternativen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes aus Gasaufbereitungsanlagen zur Biomethanproduktion. Bei verschiedenen gängigen Verfahren zur Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität ergibt sich das Problem eines erhöhten Methanschlupfes im Abgas von ca. 2 %. Nach den Vorgaben des EEG ist der Methanschlupf jedoch auf einen Wert von maximal 0,5 % zu begrenzen. Um diesen Grenzwert zu erreichen, ist derzeit eine technisch aufwendige und kostenintensive Nachbehandlung des Abgases in Form einer thermischen oder katalytischen Nachverbrennung notwendig. Im Rahmen des geplanten Projektes soll eine wirtschaftlichere Alternative auf der Grundlage einer biologischen Entmethanisierung des Abgases mit Hilfe methanotropher Bakterien entwickelt werden. 

Zunächst soll die Entmethanisierung von Abgasen im Labormaßstab mit verschiedenen methanotrophen Stämmen demonstriert und optimiert werden. Parallel hierzu werden Untersuchungen zur Gewinnung und Ausschleusung des Stoffwechselzwischenproduktes Ameisensäure durchgeführt. Die Ameisensäure ließe sich über Rückführung in den Biogasfermenter zur erneuten Biogasproduktion nutzten, da sie ein Substrat bestimmter methanogener Bakterien darstellt. Parallel hierzu ist die Entwicklung eines Pilotreaktors im Technikumsmaßstab vorgesehen mit dem eine Umsetzung in einen industriellen Maßstab unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten simuliert werden kann.


Geplante Ergebnisverwertung

Basierend auf den Ergebnissen erfolgt eine Machbarkeitsanalyse unter verfahrens-technischen und wirtschaftlichen Aspekten. Bei einer erfolgreichen Umsetzung des Projektes sind Kooperationen der Antragsteller mit spezialisierten Anlagenbauern vorgesehen, um die Technologie in die Praxisreife führen. Das Prüf- und Forschungsinstitut in Pirmasens und das Institut für Mikrobiologie und Weinforschung der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz werden dabei konsultativ tätig sein und die wissenschaftliche Begleitung durchführen. Das PFI unterhält bereits enge Kontakte zu Anlagenbauern aus dem Bereich Biogas einschließlich Biomethananlagen sowie der Fermentationstechnologie. Diese sollen bereits im Rahmen des vorliegenden Projektes konsultativ einbezogen werden, um eine nachfolgende Wieterentwicklung zu erleichtern.

 

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