Hydrolyse

Das Teilprojekt „Hydrolyse“ untersucht die biologische Erzeugung von Wasserstoff am Standort der Biogasanlage. Der Fokus liegt hierbei auf einer kostengünstigen und effizienten Verfahrensgestaltung.

Der einstufige Biogaserzeugungsprozess ist in der Praxis weit verbreitet. Dabei laufen alle vier Phasen der Biogasentstehung; Hydrolyse, Acidogenese, Acetogenese und Methanogenese, in einem Fermenter ab. Eine Weiterentwicklung stellt der zweistufige Prozess dar. Die ersten Phasen werden von der Methanogenese räumlich getrennt. In der ersten anaeroben Stufe wird die zugeführte Biomasse durch Bakterien zu vornehmlich Essigsäure abgebaut. Dabei entsteht ein wasserstoffhaltiges Gas, welches dem BHKW zur Emissionssenkung und Wirkungsgradsteigerung beigemischt werden kann. Die gebildete Essigsäure dient der zweiten anaeroben als Substrat und wird zu methanhaltigem Biogas mikrobiologisch umgesetzt. Als Nebeneffekt können die Milieus in beiden Stufen auf die vorherrschenden Bakterien- bzw. Archaeengruppen eingestellt werden, wodurch die hydraulische Verweilzeit und Konzentration des Substrates der jeweiligen Abbaukinetik angepasst werden können. Es ergibt sich ein beschleunigter Fermentationsprozess und das Potenzial für erhöhte Gasausbeuten. Am Ende des kombinierten Prozesses stehen je nach Betriebsweise und Substratcharakteristik Biowasserstoff mit bis zu 40 Vol.-% Wasserstoff und Biogas mit bis zu 60 Vol.-% Methan zur Verfügung.

Versuchsstand für Hydrolyseexperimente