(Bild: Thomas, ake1150 – AdobeStock)
In den nächsten zehn bis zwanzig Jahren wird es wichtig und erforderlich sein, grünen Wasserstoff zu erzeugen“, sagte Projektingenieur Tobias Weide. Da es sich bei grünem Wasserstoff um einen Energieträger handelt, für den keine fossilen Brennstoffe genutzt werden, mindere dies den CO2-Ausstoß deutlich.
Stärke- und zuckerhaltige Abwässer besonders ertragreich
„Es gibt bei diesem Verfahren sicherlich einen Forschungsrückstand im Vergleich etwa zur Biogasforschung“, erklärte Dr.-Ing. Elmar Brügging im Oktober 2020. Damals forschte sein Fachbereich bereits seit drei bis vier Jahren daran.
Bei der dunklen Fermentation werden organische Stoffe von Mikroorganismen unter Abwesenheit von Sauerstoff und Licht – deshalb bezeichnet man das Verfahren als dunkle Fermentation – vor allem in Wasserstoff und flüchtige organische Säuren umgewandelt.
Unter anderem hat die Forschergruppe bereits im Vorfeld Abwässer aus der Lebensmittelindustrie auf ihr Wasserstoffpotenzial untersucht. „Besonders ertragreich sind stärke- und zuckerhaltige Abwässer“, zog Brügging ein vorläufiges Fazit. Daher sind gerade Abwässer aus der Nahrungsmittelbranche geeignet. Diese bleiben bisher weitgehend ungenutzt.
2022: Erste Versuchsanlage in Betrieb genommen
In dem insgesamt auf drei Jahre angelegten Hytech-Projekt treibt das Forscherteam die Forschung um die dunkle Fermentation voran. Anfang 2022 wurde nun eine entsprechende zweistufige Versuchsanlage in Betrieb genommen. Durch die neue Versuchsanlage, die rund um die Uhr in Betrieb ist, läuft Abwasser einer Brauerei. Eine Pumpe befördert das Abwasser aus einem Vorlagebehälter in einen kleinen Reaktor, in dem sich die wasserstoffproduzierenden Bakterien befinden.
„Neben Wasserstoff entstehen bei der Fermentation vermehrt organische Säuren“, erklärt Juliana Rolf. Die wissenschaftliche Mitarbeiterin betreibt die Anlage im Labor. Die organischen Säuren lassen sich gut nutzen und werden in einem zweiten, größeren Reaktor zu Methan und CO2 verarbeitet.
Die Forscher wollen auch die Nutzungsmöglichkeiten des erzeugten Wasserstoffs überprüfen und testen, welche zusätzlichen Verfahrensschritte nötig sind, um den grünen Wasserstoff ins Erdgasnetz einzuspeisen oder ihn zum Beispiel in Brennstoffzellen oder auch in der Industrie nutzen zu können. „Unsere Idee ist es, dass Unternehmen zukünftig die dunkle Fermentation in ihre Abwasserbehandlung integrieren“, hofft Juliana Rolf.
