Projekte
Abfallveredelung
Zwei Strategien zur Optimierung der Anaeroben Vergärung (2strategies4AD)
Energiewirtschaftlich eine Nischentechnologie, zeichnet sich die anaerobe Vergärung durch einige ökologische und ökonomische Vorteile gegenüber anderen Technologien auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus. Deshalb ist ein Ausbau dieser Technologie auch in Zukunft sinnvoll und sollte weiterverfolgt werden. Anaerobe Vergärung ist klimaunabhängig und kann damit global zur Anwendung gebracht werden, und es kann eine Vielzahl kommunaler, landwirtschaftlicher oder industrieller organischer Abfälle als Substrat verwendet und energetisch genutzt werden.
Das produzierte Biogas ist vielseitig einsetzbar und kann in Wärme und Strom umgewandelt, nach Aufreinigung in das Erdgasnetz eingespeist oder direkt als Biotreibstoff für Fahrzeuge verwendet werden. Zudem lässt sich das Gas einfach und effizient speichern, was einen entscheidenden Vorteil im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträgern darstellt.
Trotz dieser Vorteile stehen Betreiber unter enormen Druck, wenn es um die Wirtschaftlichkeit ihrer Anlage geht. Organische Abfälle sind mittlerweile auch bei anderen Verbrauchern begehrt und Einspeisetarife sinken. Gerade dieser Druck bedingt neue, innovative Strategien, die ganz an der Basis ansetzen. Dabei geht es insbesondere um die Erhöhung des Wirkungsgrads des Abbaus, um mehr Biogas bei gleichzeitig geringerer Menge an Restschlämmen am Ende des Prozesses zu erhalten.
Dieses Projekt untersucht zwei vielversprechende Strategien zur Effizienzsteigerung. Die erste Strategie betrifft die Umstellung von parallelem auf seriellen Betriebsmodus, wobei zwei Reaktoren in einer Kaskade hintereinandergeschaltet werden. Dies ermöglicht die Etablierung speziell angepasster mikrobieller Gemeinschaften im primären und sekundären Reaktor, was zu einem verbesserten Abbau schwer verwertbarer Substrate führt. Die zweite Strategie behandelt das Einbringen von schnell abbaubaren Substanzen, welche von den involvierten Mikroorganismen umgehend genutzt werden können, und über einen priming effect zu einer Steigerung des Biogasertrags führen sollen.
Die Versuche laufen in 6.5 L Bioreaktoren, wobei am Institut für Umwelttechnik der Universität Innsbruck die klassischen Prozessparameter erhoben werden, und am Institut für Mikrobiologie das Mikrobiom, sowohl auf phylogenetischer als auch auf funktioneller Basis untersucht wird. Ergänzend wird das Proteom durch Wissenschaftler der Universität Magdeburg, Deutschland, untersucht.
Die Ergebnisse aus diesem Grundlagenforschungs-Projekt soll die Basis liefern, um die Biomethanisierung besser zu verstehen und Prozessabläufe optimal steuern zu können. Das Projekt trägt dabei zur Erreichung der 20-20-20 Ziele der Europäischen Union, welche die aktuelle Klimapolitik der EU-27 definieren, bei.
