Biogasanlage

• Fachliche Zuordnung: Verfahrenstechnik, Technische Chemie
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431484024

Das Zentrum für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth bündelt die sich ergänzenden energietechnischen Kompetenzen und Aktivitäten von derzeit neun Lehrstühlen der Fakultät für Ingenieurwissenschaften. Hierdurch werden thermische, elektrische, chemische, vor allem aber auch biologische Aspekte der regenerativen Erzeugung, Übertragung, Speicherung und Nutzung von Energie abgedeckt. Im Sommer 2018 konnte damit begonnen werden, diese Aktivitäten in einem neuen, im Rahmen der Technologie-Allianz Oberfranken (TAO) errichteten Gebäude auch räumlich zusammenzuführen. Biologische Aspekte der Energietechnik werden im ZET durch den Lehrstuhl für Bioprozesstechnik (LBPT, Prof. Dr. Ruth Freitag) vertreten. Der Lehrstuhl verfügt über große Erfahrung hinsichtlich mikrobiologischer und verfahrenstechnischer Aspekte der energetischen und stofflichen Verwertung von organischen Reststoffen in operativen Anlagen der Energie- und Umwelttechnik (Vergärungsanlagen, Kompostieranlagen, Kläranlagen). Schwerpunkte bei den Untersuchungen sind derzeit Verfahrensvarianten hinsichtlich einer möglichen Flexibilisierung der mikrobiellen Umsetzung, sowie Aspekte des verfahrenstechnischen Scalings der Anlagen. Auswirkungen bestimmter Störstoffe wie Mikroplastik, Metall(oid)e oder Stickstoffverbindungen aber auch Probleme des Technologietransfers bilden weitere Forschungsschwerpunkte. Die technischen Anlagen der Energie- und Abfallwirtschaft sind in der Regel mehrere 1000 m3 groß. Sie erbringen im Dauerbetrieb wichtige kommunale Dienstleistungen (Abfallentsorgung, Abwasserreinigung) und stehen daher für wissenschaftliche Experimente nur sehr eingeschränkt zur Verfügung. Die Frage nach geeigneten Labor- bzw Technikumsanlagen, in denen sich Daten mit prädiktiver Aussagekraft für die industriellen Anlagen produzieren lassen, steht am LBPT seit längerem im Raum. Bislang war die Forschung am LBPT allerdings auf Anlagen < 100 L beschränkt. Die Brücke zu den technischen Anlagen konnte nur über so genannte Satellitenexperimente mit ihrer inhärenten Begrenztheit erfolgen. Eine voll aussagekräftige, d.h. abbildende Brücke erfordert eine Anaerob-Technikumsanlage, die im Maßstab deutlich näher an der Grenze zur operativen Anlage (unterer m3-Bereich) liegt. Der Grund für diese massive derzeitige Einschränkung in der Forschung ist historisch begründet. Bei der Einrichtung des Lehrstuhls stand kein ausreichender Hallenplatz für eine solche Technikumsanlage zur Verfügung. Dies hat sich durch den TAO-Neubau geändert, so dass nun durch die beantragten Anaerob-Anlage im Technikumsmaßstab eine wesentliche Lücke geschlossen werden kann. Diese Anlage ist für Forschungszwecke konzipiert. Insbesondere ist sie flexibel mit peripheren Modulen zu verknüpfen. Dadurch können Module anderer Arbeitsgruppen des ZET bzw. der TAO integriert und evaluiert werden, z.B. aus dem Bereich Energiespeicher, Wärmenutzung oder Power-to-Gas.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Biogasanlage
• Gerätegruppe: 3520 Bakterien-Zuchtgeräte, Fermenter
• Antragstellende Institution: Universität Bayreuth
• Leiterin: Professorin Dr. Ruth Freitag