Aus Reststoffen der Lebensmittelindustrie Wasserstoff und Bio-Methan gewinnen – das ist die Idee des Forschungsprojekts SolidScore, das am Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt der FH Münster nun seinen Abschluss findet. Mithilfe der dunklen Fermentation entstehen die Energieträger in einer neu entworfenen Versuchsanlage. In dem Reaktor fermentieren Bakterien in Abwesenheit von Sauerstoff und Licht zucker- und stärkereiche Feststoffe. Dabei gewinnt die Anlage insbesondere biogenen Wasserstoff. Unternehmen aus der Lebensmittelindustrie könnten, so die Überlegung des Forschungsteams, mithilfe einer solchen Anlage ihre eigenen Reststoffe umwandeln und Wasserstoff sowie Methan gleich selbst verwenden.
Versuchsanlage belegt Übertragbarkeit des Verfahrens
„Wir haben rund 60 verschiedene Reststoffe getestet, um zu sehen, ob sie für die dunkle Fermentation geeignet sind“, sagt Projektingenieur Martin Woestmann, der im Forschungsteam von Prof. Dr. Elmar Brügging und Prof. Dr. Christof Wetter SolidScore gemeinsam mit Juliana Rolf und Sören Kamphus betreut hat. „Besonders effizient sind zuckerhaltige Produkte aus der Lebensmittelindustrie wie zum Beispiel Milchpulver.“ Die wasserstoffproduzierenden Bakterien sind in der Lage, zucker- und stärkereiche Stoffe gut zu verstoffwechseln. „Das nutzen wir.“
In den sechs Abschnitten – sogenannten Kompartments – des Reaktors vergärt das Substrat, zwei davon produzieren Wasserstoff, vier weitere Methan. Außerdem entstehen als Nebenprodukt organische Säuren. „Wir haben aus dem Milchpulver am Tag circa neun Liter Wasserstoff und 80 Liter Methan gewinnen können“, so Woestmann. „Damit haben wir erwiesen, dass sich das Verfahren der dunklen Fermentation auf organische Feststoffe übertragen lässt.“
Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit im Blick
Im Vorgängerprojekt HyTech vergor das Team zuckerhaltige Industrieabwässer zu Wasserstoff und Methan. Die Feststoffe ergänzen den Vorgang. „In zukünftigen Projekten könnte der Fokus darauf liegen, den Prozess der dunklen Fermentation in ganzheitliche Anlagenkonzepte zu integrieren, um eine wirtschaftliche Umsetzung zu gewährleisten“, überlegt Woestmann. „Unser Ziel ist es schließlich, die Forschung auch in der Praxis umzusetzen.“
Während die FH Münster das Verfahren erforscht hat, untersuchte EMCEL, welchen ökologischen Fußabdruck es eigentlich hinterlässt. Der zweite Projektpartner PlanET Biogastechnik untersuchte es auf seine Wirtschaftlichkeit. SolidScore ist durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert worden.
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