Biogas

Projekt

In unserem Projekt AlgBioga forschen wir an solarer Biogasgewinnung mit Hilfe phototropher Bakterien als innovative, klimafreundliche Alternative zur herkömmlichen Energieversorgung. Unsere Solargasanlagen sollen es dem Endverbraucher ermöglichen, selbständig und unabhängig von pflanzlicher Biomasse Biogas für den eigenen Energiehaushalt zu produzieren. In einem zweistufigen Prozess entsteht reines Biomethan aus Sonnenlicht, CO2, O2 und einigen Spurenelementen. Dadurch soll der Verbraucher befähigt werden, Energie- sowie Beschaffungskosten zu sparen und sich autark selbst mit Energie zu versorgen. Der Verbraucher soll damit nicht nur unabhängig von den Preisschwankungen des Marktes gemacht werden, sondern er soll sogar aktiv an der Energiewende beteiligt sein.

Innovation

Um seine eigene Energie für den Haushalt unabhängig von Brennstofflieferungen zu gewinnen, gibt es bisher nur wenige Möglichkeiten. Am weitesten verbreitet ist die Solartechnik bestehend aus Solarthermie und Photovoltaik. Konventionelle Biogasanlagen hingegen sind wegen der erforderlichen Biomassebeschaffung für den durchschnittlichen Haushalt unrentabel und unerschwinglich. Wärmepumpen sind nach hohem Investitionsaufwand nur in der Lage bestehende Heizsysteme zu entlasten und somit Heizkosten einzusparen. Die Solarthermie hat noch keine ausreichenden Wärmespeicher entwickelt. Photovoltaik und Windkraft haben gemeinsam, dass einerseits der Strom nicht effektiv in Wärme umgewandelt werden kann und andererseits der Strom selbst nicht gut gespeichert werden kann. Bei bestehenden Speichersystemen sind meist hohe Investitionskosten gepaart mit geringer Kapazität und technischer Komplexität eine Herausforderung für den Endverbraucher.

Bei der Lösung dieses Problems ist die Herstellung von Biogas mithilfe phototropher und methanogener Mikroalgen respektive Bakterien ein innovativer und vielversprechender Ansatz. Als Energieträger für die Eigenversorgung ist Biogas am besten geeignet, da es herstellungsbedingt auf Grund der vorangegangenen photosynthetischen CO2-Fixierung klimaneutral verbrennt und am einfachsten speicherbar ist. Derzeit wird Biogas aus der Vergärung von Pflanzen gewonnen, die auf Feldern zuvor kultiviert werden müssen. Die dabei benutzte Fläche steht in direkter Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion und das erzeugte Biogas muss noch energieintensiv zum Endverbraucher transportiert werden. Darüber hinaus ist das durch die Vergärung der Pflanzen gebildete Biogas verunreinigt durch Stickoxide, NH3 und Schwefelverbindungen.

Demgegenüber beruht das diesem Projekt zugrunde liegende System nicht auf dem ineffektiven Aufbau von Biomasse, aus welcher durch Vergärung oder durch chemische Umwandlung Energie gewonnen wird, sondern auf der Nutzung von Mikroorganismen als molekulare Kraftwerke. Diese ermöglichen die Gewinnung von reinem Biomethan, wodurch eine aufwendige Aufreinigung entfällt. Außerdem kann durch den Einsatz der Kombination phototropher Cyanobakterien und methanogener Bakterien das Biogas direkt beim Verbraucher gewonnen und gespeichert werden, sodass kein energieintensiver Transport notwendig ist.

EFRE-Förderung

Das Vorhaben “AlgBioga – Erforschung einer Algenbiofilmanlage zur urbanen industriell-städtischen Biogasproduktion” (Projektlaufzeit: 08/2017 bis 10/2019) wird im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE) gefördert aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung und des Landes Berlin (Förderkennzeichen 1183-B5-0).