Wert- statt Schadstoff: Forscher wollen Biomethan aus Abwässern gewinnen

Potsdam – Wissenschaftler am Potsdamer Leibniz-Institut für Agrartechnik (ATB) scheinen einen Weg gefunden zu haben, aus Schadstoffen im Biogasprozess, Biomethan herzustellen. So können Biokohle und Biogas gleichzeitigt erzeugt werden.

Thermochemischen Prozessen in Biogasanlagen führen zu sehr unspezifischen Produktbildungen. Neben den gewünschten Wertstoffen fallen auch mehr oder weniger problematische organische Nebenprodukte an. Diese wollen die Forscher nun nutzen. Sie ließen sich einfach und effektiv zu Biomethan umwandeln.

Nutzung schädlicher Abwässer

Mithilfe von anaeroben Mikroorganismen wollen die Wissenschaftler komplexe organische Schadstoffe, wie Phenole, Furane, Aldehyde und Ketone, zu Biogas verwerten. Sie sind häufige Nebenprodukte bei der thermochemischen Umwandlung von Biomasse. Die Schadstoffverwertung, legt nach Ansicht der Forscher die Grundlage zur nachhaltigen und effizienten Herstellung von Biokohle, einem kohlenstoff- und energiereicher Feststoff.

Bei der Produktion von Biokohle kommen Verkohlungsprozesse wie die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) und die Pyrolyse zum Einsatz. Das Problem bisher: Die erzeugten Abwässer weisen eine hohe Schadstoffbelastung auf. Sie müssen aufwendig gereinigt werden, die Ausbeute sinkt. Dem Effizienzverlust im Abfluss wollen die Forscher nun entgegenwirken. Dazu untersuchten Wissenschaftler der am ATB ansässigen Nachwuchsgruppe APECS Abwässer aus der HTC sowie aus der Pyrolyse.

Vielversprechende Labortests

In ihrem in der Fachzeitschrift „Bioresource Technology“ erschienenen Artikel erläutern die Potsdamer Forscher ihre erfolgreiche anaerobe biologische Umwandlung wasserlöslicher Pyrolysekondensate in Labortests. Die Kondensate stammten aus der Verkohlung von Gärresten von der Biogasproduktion durch Pyrolyse bei Temperaturen von 330 bis 530°C. Ein Großteil der organischen Verbindungen konnte im Biogasprozess zum energiereichen Biomethan ab- bzw. umgebaut werden. Eine Ausnahme bildete Kresol, das immerhin um 10 bis 60 % reduziert werden konnte.

Beitrag zur Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Bioenergie

„Unsere Ergebnisse zeigen die vielfältigen Möglichkeiten, wie thermochemische Prozesse wie die Pyrolyse und die HTC synergetisch mit der Biogaserzeugung verschaltet werden können“, unterstreicht Projektleiter Dr. Jan Mumme den Mehrwert dieser Verfahrenskombination. „Neben der Biokohle kann so zusätzlich Energie in Form von Biogas gewonnen werden“, ergänzt Nachwuchswissenschaftler Tobias Hübner. „Die Kopplung thermochemischer und biologischer Verfahren im Sinne einer Bioraffinerie ist gegenwärtig ein stark beforschtes Thema. Mit unseren Arbeiten möchten wir einen wichtigen Beitrag für die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit dieser Systeme zu leisten“, so Mumme.

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