Forschungsaktivitäten rund um das Themenfeld
Methanisierung
Die biologische Methanisierung kann eine zentrale Rolle in der globalen Energiewende spielen, da sie eine nachhaltige Möglichkeit bietet, überschüssiges CO2 in erneuerbares Methan umzuwandeln. In einer Welt, die vor wachsenden Herausforderungen durch Klimawandel und steigenden Energiekosten steht, ermöglicht diese Technologie nicht nur die Reduzierung von Treibhausgasemissionen, sondern auch die Speicherung erneuerbarer Energiequellen wie Wind- und Solarenergie. Damit wird sie zu einem wichtigen Baustein für die Erreichung der internationalen Klimaziele und für die Dekarbonisierung der Energieversorgung.
Die Technologie der biologischen Methanisierung basiert auf natürlichen Prozessen, bei denen Mikroorganismen, sogenannte methanogene Archaeen, CO2 und Wasserstoff zu Methan umwandeln. Dieser Prozess nutzt Wasserstoff, der mittels erneuerbarer Energien in einer Elektrolyse erzeugt wurde, und kombiniert diesen mit CO2, das beispielsweise aus industriellen Prozessen, Biogasanlagen oder der Luft stammt. Die entstehenden Methanmoleküle können dann als klimaneutraler Energieträger genutzt und in der bestehenden Gasinfrastruktur eingesetzt werden.
Prof. Michael Sterner und sein Team forschen seit über 10 Jahren an der Weiterentwicklung dieser Technologie. Aktuelle Arbeiten befassen sich unter anderem mit der Untersuchung des Dynamikumfangs der Power-to-Gas-Anlagen, um deren Flexibilität mit der schwankenden Erzeugung erneuerbarer Energien zu synchronisieren. Weitere Forschungsfragen umfassen die Integration der Methanisierung in bestehende Infrastruktur wie Klärwerke. Die Untersuchungen werden gemeinsam mit verschiedenen Projektpartnern anhand einer eigenen Anlage im Technikumsmaßstab sowie an Anlagen im industriellen Maßstab von Industriepartnern durchgeführt. Darüber hinaus werden potenzielle Standorte für Power-to-Gas-Anlagen in Deutschland identifiziert und bewertet.
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