Mikroorganismen entpuppen sich als energetische Alleskönner – zumindest in den beiden »Grüne Kaskade«-Projekten Grünschnitt und Methanisierung an der FH Münster. Da ersetzen die Mikroorganismen aufwendige Verfahrenstechnik: In Grünschnitt holen sie den begehrten Wasserstoff aus Bioabfall und Straßenbegleitgrün, in Methanisierung machen sie aus dem Wasserstoff Biomethan, den Energieträger, mit dem sich Gebäude grün beheizen lassen.
„Es geht uns darum, aus Reststoffen benötigte Rohstoffe zu gewinnen“, erklärt Marion Schomaker, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Forscherteam um Prof. Dr. Christof Wetter und Dr. Elmar Brügging am Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt. „Das ist ein Ansatz, mit dem wir einen Beitrag leisten für die Energiewende und gegen die Ressourcenknappheit.“ Denn Grünabfälle gibt es in der Euregio in Hülle und Fülle, daraus biologisch Wasserstoff zu gewinnen, sei generell sinnvoll. Er eigne sich zum Beispiel als Kraftstoffersatz. „Der Kreis Steinfurt, der sich aktuell im Wettbewerb zur Modellregion Wasserstoffmobilität des NRW-Wirtschaftsministeriums befindet, hat massives Interesse daran, Wasserstoff als Treibstoff auf die Straßen zu bringen“, erklärt Projektkoordinator Brügging. „Das wird auch die Entwicklung und den Verkauf entsprechender Brennstoffzellen, Tanks und Elektromotoren weiter voranbringen. In den Niederlanden ist das schon längst Thema.“
Neben der Nutzung als Kraftstoff kann Wasserstoff auch ins Erdgasnetz eingespeist werden. Das bietet in Deutschland und auch den Niederlanden die größte Speicherkapazität – die bei steigendem Anteil an erneuerbaren Energien dringend benötigt wird. Wasserstoff lässt sich dabei nicht nur aus Grünabfällen gewinnen. „Man kann einen Überschuss an grünem Strom verwenden, um daraus Wasserstoff zu produzieren, das funktioniert mit dem Power-to-Gas-Verfahren“, erklärt Brügging. Den Wasserstoff können entsprechende Reaktoren dann wiederum zusammen mit Kohlenstoffdioxid zu Methan umwandeln, dem vielseitigen Energieträger.
Und genau an solchen Reaktoren und deren optimalen Betriebseinstellungen wie Temperatur, Druck und Umwälzgeschwindigkeit haben die Forscher zusammen mit dem niederländischen Bioenergiesystem-Lieferanten HoSt und dem internationalen Analytik-, Prüf- und Beratungsunternehmen Wessling gearbeitet, damit sich die Mikroorganismen kultivieren und gewünschte Ergebnisse liefern. „Jetzt kümmern wir uns noch um die Zugabe von Spurenelementmischungen, mit denen wir die Gasqualität verbessern“, erklärt Schomaker. „Außerdem überlegen wir, wie wir eine Anlage in einem etwas größeren Maßstab konzipieren könnten.“
Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte des Teams um Prof. Dr. Christof Wetter
Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt