Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner und Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl bei der Beantwortung einer Frage aus dem Publikum. Foto: Michael Heberl
Am 21.11.2022 wurde an der OTH Regensburg der erste von drei Workshops im Projekt ORBIT II unter dem Titel „Erneuerbares Gas – Der vergessene Energieträger“ ausgerichtet. In der Spitze informierten sich bei 10 spannenden Vorträgen über 70 Personen zum Thema Power-to-Gas.
Nach der Begrüßung durch Gastgeber Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner von der OTH Regensburg startete der Workshop am 21.11.2022 planmäßig mit einer Keynote von Dr. Michael Specht. Dr. Michael Specht ist Power-to-Gas (PtG) Pionier der ersten Stunde und war als Leiter des ZSW-Fachgebietes Regenerative Energieträger und Verfahren jahrelang an verschiedenen PtG-Projekten beteiligt. Es folgten zwei spannende Vorträge aus der Wissenschaft von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg und Michael Sterner.
Nach einer kleinen Pause konnten sich die in der Spitze über 70 Zuhörer*innen bei Präsentationen von Dr. Doris Schmack (HZI Schmack GmbH) und Simon Schneller (MicroPyros BioEnerTec GmbH) zum aktuellen Stand der Entwicklung biologischer Methanisierungsanlagen informieren. Anschließend erläuterte Lena Friedmann von der CM Fluids AG Möglichkeiten zur Produktion von regionalem CNG und LNG aus biogenen Quellen.
Am Nachmittag startete Dr. Hermann Pengg-Bührlen von der kiwi AG mit Erfahrungswerten aus dem Betrieb der PtG-Anlage in Werlte, welche seit 2013 mit einer elektrischen Leistung von 6 MW erneuerbares Gas produziert. Weiterhin gab er einen Überblick zu bereits geplanten Großprojekten der nächsten Jahre.
Da die Energiewende nur mit der Beteiligung und Unterstützung der Bevölkerung gelingen kann, durfte auch eine Stimme zur Öffentlichkeitarbeit und Medienwirksamkeit nicht fehlen. Hierfür konnte Markus Käser, Vorstandsvorsitzender des Bürgerenergie Bayern e. V., als Sprecher gewonnen werden. Am Beispiel des Landkreises Pfaffenhofen vermittelte er anschaulich, wie Bürger*innen motiviert und aktiviert werden können, sich für Projekte aus dem Bereich der erneuerbaren Energien zu begeistern und einzusetzen.
Zum Abschluss des Workshops präsentierte Thomas Eichenseher von der bayerischen Landesagentur für Energie und Klimaschutz aktuelle Fördermaßnahmen für PtG Projekte auf Landes- und Bundesebene und Michael Heberl vom ORBIT Team lieferte einen Einblick in das Projekt sowie die laufenden Arbeiten zur Bewertung von Standorten für biologische Methanisierungen.
Die ORBIT-Workshops werden von den Projektpartner*innen jährlich organisiert. Die Projektseite https://orbit-projekt.de/ hält Sie über das Projekt und die kommenden Workshops am Laufenden.
Das Projektteam bei der Besichtigung der Produktionshalle und des Elektrolyseures der ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH. Foto: Michael Sterner
Am 14.07.2022 fand das 2. Projekttreffen im Rahmen des Verbundvorhabens ORBIT II in Pfaffenhofen a. d. Ilm und Schweitenkirchen statt. Nach 2,5 Jahren online Terminen und Abstimmungen eine willkommene Abwechslung.
Inhaltlich wurde das Projekttreffen von hinten aufgerollt. Das Projektteam traf sich zunächst zu einer Besichtigung am Klärwerk in Pfaffenhofen a. d. Ilm, Teil der Stadtwerke Pfaffenhofen. Das Klärwerk bildet im letzten Projektjahr den Standort für den Feldversuch der erweiterten Methanisierungsanlage. Manuel Gamperl vom Klärwerk führte das Team über das Gelände und erklärte sehr anschaulich und interessant die Funktionsweisen der einzelnen Abschnitte und Reinigungsstufen. So konnte das ORBIT-Team bereits den voraussichtlichen Aufstellungsort der Anlage besichtigen und tiefe Eindrücke zur späteren Integration der Anlage gewinnen.
Einen kurzen inhaltlichen Ausflug in die lokale energiepolitische Historie lieferte Andreas Herschmann, Vorstandsvorsitzender der Bürger-Energie-Genossenschaft (BEG) Pfaffenhofen a. d. Ilm. Klimaschutz und Nachhaltigkeit liegen den Pfaffenhofener Bürger*innen schon seit Jahren am Herzen. So konnten seit der Gründung der BEG mehrere Wind- und PV-Projekte realisiert werden, auch wenn die juristischen Hürden in den letzten Jahren immer höher wurden. Mit der Methanisierung und der dadurch möglichen Speicherung der lokal gewonnen erneuerbarem Strom kommt nun das letzte Puzzleteil zur Erreichung einer 100 % sauberen Energieversorgung.
Nach der Mittagspause ging es bei hochsommerlichen Temperaturen weiter zum Projektpartner ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH in Schweitenkirchen. Nach der Vorstellung der vergangenen Arbeitsinhalte der Projektpartner*innen kam es zu sehr produktiven Diskussionen und Ideensammlungen zu anstehenden Arbeiten. Den Abschluss der Veranstaltung bildete eine Vorstellung des Elektrolysemodules und der Produktionshalle der ostermeier H2ydrogen Solutions.
Aufgrund der Pandemiesituation fand das Kick-Off Treffen virtuell statt. Foto: OTH Regensburg/Michael Sterner
Mit dem am 12.01.2022 durchgeführten Kick-Off Treffen gehen die erfolgreichen Arbeiten aus dem Projekt „ORBIT“ weiter. Übergeordnetes Ziel des Konsortiums ist es weiterhin aus Strom und Kohlenstoffdioxid Methan herzustellen und so einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Insgesamt arbeiten zehn Partner im Rahmen von „ORBIT II“ an der Weiterentwicklung und dem industriellen Einsatz einer Power-to-Gas Anlage.
Die Gewinnung und effektive Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen spielt auch weiterhin die wichtigste Rolle bei der Eindämmung des Klimawandels. Einen essenziellen Baustein für eine erfolgreiche Energiewende stellt aber auch die Speicherung dieser Energie dar, um so die Schwankungen der erneuerbaren Energien ausgleichen zu können. Im Verbundvorhaben „ORBIT II“ (Erweiterung eines hocheffizienten Rieselbett-Bioreaktors und Optimierung der Methanisierungsanlage für den kommerziellen industriellen Einsatz) wird unter Leitung der OTH Regensburg an der Erweiterung einer Power-to-Gas Anlage gearbeitet, um diese Technologie an einen wirtschaftlichen Einsatz in relevanten Maßstäben heranzuführen.
Wie schon im ersten „ORBIT“ Projekt übernehmen Archaeen die zentrale Aufgabe der Methanisierung und wandeln Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff in Methan und Wasser um. Archaeen sind Mikroorganismen und zählen zu den ältesten Lebewesen der Erde. Der im Vorgängerprojekt aufgebaute Bioreaktor wird in „ORBIT II“ u. a. um einen Elektrolyseur erweitert und in eine skalierbare Containerlösung umgebaut. Durch den zweijährigen Erprobungsbetrieb mit verschiedenen Industriegasen und dem Feldtest in einem Klärwerk gewinnen die Partner neue Erkenntnisse für den wirtschaftlichen Betrieb im industriellen Umfeld der Anlage. Durch Versuche im mikrobiologischen Labor und einer Anpassung des Reaktors sollen für verschiedene Industrieanwendungen passende Anlagenkonfigurationen entwickelt werden, wodurch maßgeschneiderte Lösungen entwickelt werden können.
Der für das Forschungsprojekt „ORBIT“ an der OTH Regensburg entwickelte Bioreaktor wird um einen Elektrolyseur erweitert und in eine skalierbare Containerlösung umgebaut. Foto: OTH Regensburg/Michael Heberl
Erfreulicherweise konnte ein Großteil des ORBIT-Konsortiums auch für die zweite Projektphase gewonnen werden. Die Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher der OTH Regensburg übernimmt wieder die Projektleitung, erweitert gemeinsam mit den Partnern die Anlage und leitet den Versuchsbetrieb an der Power-to-Gas-Anlage. Die Universität Regensburg mit dem Lehrstuhl für Mikrobiologie und dem dort angesiedelten Archaeenzentrum ist für die Untersuchung der Archaaen zuständig und testet u. a. verschiedene Archaeen-Füllkörper-Industriegas Kombinationen. Der Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt und baut ein Downscale der Anlage und führt dort weitere Versuchsreihen durch.
Ergänzt wird das Konsortium von den Industrieunternehmen Ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH (Schweitenkirchen) und Schott AG mit dem Standort Landshut. Die Ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH bringt ihr Knowhow im Bereich der Wasserstofferzeugung in das Projekt ein und liefert den Elektrolyseur für die Power-to-Gas-Anlage. Die Schott AG stellt aus Glas Füllkörper mit verschiedenen Eigenschaften für den Methanisierungsreaktor her.
Darüber hinaus beteiligen sich die Firmen Electrochaea GmbH, Hitachi Zosen Inova Schmack GmbH und MicroPyros BioEnerTec GmbH als assoziierte Partner am Projekt und bringen ihre Erfahrungen im Bereich biologische Methanisierung ein. Weitere assoziierte Partner sind das Kommunalunternehmen Stadtwerke Pfaffenhofen a. d. Ilm und die Bürgerenergiegenossenschaft im Landkreis Pfaffenhofen a. d. Ilm eG. Die beiden Pfaffenhofener Partner unterstützen bei der Integration von erneuerbarem Strom in die Power-to-Gas Anlage, deren Betrieb in einem Klärwerk und der Bürger*innenbeteiligung.
Beim Kick-Off-Meeting wurde nochmal klar, dass das Konsortium mit dem Projekt „ORBIT II“ einen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele und zur Bewältigung der Herausforderungen des Klimawandels leisten möchte.
„ORBIT II“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit einer Summe von 1,8 Millionen Euro gefördert. Das Projekt startete zum 1. Dezember 2021 und hat eine Laufzeit von drei Jahren.
Der für das Forschungsprojekt „ORBIT“ an der OTH Regensburg entwickelte Bioreaktor wird um einen Elektrolyseur erweitert und in eine skalierbare Containerlösung umgebaut. Foto: OTH Regensburg/Michael Heberl
„Ein wichtiger Beitrag zur nationalen Wasserstoffstrategie“: Power-to-Gas Technologie soll in die industrielle Umsetzung gebracht werden.
Die erfolgreichen Arbeiten aus dem Projekt „ORBIT“ zur Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen in Form von Methan gehen weiter. Unter der Leitung der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) arbeiten zehn Partner im Rahmen von „ORBIT II“ an der Weiterentwicklung und dem industriellen Einsatz einer Power-to-Gas Anlage und damit an der Zukunft der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi) fördert das Projekt mit 1,8 Millionen Euro.
In Zeiten von Klimastreiks und ambitionierten neuen Klimazielen spielt die Stromgewinnung aus erneuerbaren Quellen eine wichtige Rolle für die Eindämmung des Klimawandels. Ein essentieller Baustein für eine erfolgreiche Energiewende ist die Speicherung dieser Energie. Im Verbundvorhaben „ORBIT II“ (Erweiterung eines hocheffizienten Rieselbett-Bioreaktors und Optimierung der Methanisierungsanlage für den kommerziellen industriellen Einsatz) arbeiten zehn Partner an der Erweiterung einer Power-to-Gas Anlage, um diese Technologie an einen wirtschaftlichen Einsatz in relevanten Maßstäben heranzuführen.
Wie schon im ersten „ORBIT“ Projekt übernehmen Archaeen die zentrale Aufgabe der Methanisierung und wandeln Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff in Methan und Wasser um. Archaeen sind Mikroorganismen und zählen zu den ältesten Lebewesen der Erde. Der im Vorgängerprojekt aufgebaute Bioreaktor wird in „ORBIT II“ u. a. um einen Elektrolyseur erweitert und in eine skalierbare Containerlösung umgebaut. Durch den zweijährigen Erprobungsbetrieb mit verschiedenen Industriegasen und dem Feldtest in einem Klärwerk gewinnen die Partner neue Erkenntnisse für den wirtschaftlichen Betrieb im industriellen Umfeld der Anlage. Durch Versuche im mikrobiologischen Labor und einer Anpassung des Reaktors sollen für verschiedene Industrieanwendungen passende Anlagenkonfigurationen entwickelt werden, wodurch maßgeschneiderte Lösungen entwickelt werden können.
Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner leitet das Projekt an der an der OTH Regensburg: „Wir bringen damit die Power-to-Gas Technologie in die industrielle Umsetzung und leisten dadurch einen wichtigen Beitrag zur nationalen Wasserstoffstrategie.“ Projektpartner sind die Universität Regensburg mit dem Lehrstuhl für Mikrobiologie und dem dort angesiedelten Archaeenzentrum, der Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg sowie die Industrieunternehmen Ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH (Schweitenkirchen) und Schott AG mit dem Standort Landshut.
Darüber hinaus beteiligen sich die Firmen Electrochaea GmbH, MicrobEnergy GmbH (Hitachi Zosen INOVA) und MicroPyros BioEnerTec GmbH als assoziierte Partner am Projekt und bringen ihr Knowhow im Bereich biologische Methanisierung ein. Weitere assoziierte Partner sind das Kommunalunternehmen Stadtwerke Pfaffenhofen a. d. Ilm und die Bürgerenergiegenossenschaft im Landkreis Pfaffenhofen a. d. Ilm eG. Die beiden Pfaffenhofener Partner unterstützen bei der Integration von erneuerbarem Strom in die Power-to-Gas Anlage, deren Betrieb in einem Klärwerk und der Bürger*innenbeteiligung.
Prof. Dr. Wolfgang Baier, Präsident der OTH Regensburg, bezeichnete das Projekt als „wichtigen Beitrag auf dem Weg in die Wasserstoff-Gesellschaft und damit zum Ziel einer CO2-freien Zukunft“. Das Erreichen industrieller Maßstäbe sei ein zentraler Schritt zur Reduzierung der vergleichsweise hohen Kosten der Erzeugung von grünem Wasserstoff. Die OTH Regensburg arbeite in unterschiedlichen Forschungsprojekten mit an der „Wasserstoffrepublik Deutschland“.
„ORBIT II“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi) mit einer Summe von 1,8 Millionen Euro gefördert, rund 870.000 Euro davon gehen an die OTH Regensburg. Das Projekt startete zum 1. Dezember 2021 und hat eine Laufzeit von drei Jahren.
Autoren: FENES, Stabsstelle Hochschulkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit (OTH Regensburg)
Von links: Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner (Betreuer an der OTH Regensburg), Dr.-Ing. Martin Thema und Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl (Betreuer seitens der FAU Erlangen-Nürnberg). Foto: Julia Sattler
Mit der Verteidigung seiner Dissertation im November 2020 konnte Martin Thema von der Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher seine kooperative Promotion erfolgreich abschließen.
Dr.-Ing. Martin Thema hat mit der mündlichen Promotionsprüfung am 10.11.2020 die letzte Hürde zum Doktortitel erfolgreich gemeistert und seine Dissertation „Process optimization for microbial biosynthesis of methane in a trickle-bed reactor for Power-to-Gas applications: the ORBIT-process“ abgeschlossen.
Bereits während seines Bachelorstudiums und des anschließend folgenden Master of Applied Research in Engineering Sciences hat Martin Thema aktiv zu verschiedenen Forschungsthemen der FENES gearbeitet. Seit 2012 beschäftigt er sich mit verschiedenen Themen im Bereich Energiewende und Klimawandel. Mit seiner Anstellung als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Forschungsstelle richtete sich seit 2013 der Fokus seiner Arbeit zunehmend auf Power-to-Gas und speziell auf die biologische Methanisierung. Daneben war Martin Thema auch Mitglied im Fakultätsrat und umfassend am Aufbau des Labors Energiespeicher und Energienetze an der OTH Regensburg beteiligt.
Die kooperative Promotion wurde von Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner seitens der OTH Regensburg und von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik (EVT) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg betreut. Sie ist die erste Verbundpromotion, welche innerhalb des BayWISS-Kollegs Energie (Bayerisches Wissenschaftsforum) an der OTH Regensburg abgeschlossen wird und die zweite im Verbundkolleg Energie.
In seiner Promotion beschäftigte sich Dr. Thema mit dem Aufbau, dem Betrieb und insbesondere der Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors. Mithilfe von Archaeen können in einem solchen Reaktor Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid auf biologischem Wege zu Methan umgesetzt werden. Ein Großteil der Arbeiten liefen im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geförderten Verbundforschungsvorhaben ORBIT ab, welches Martin Thema als Projektkoordinator betreute und mitinitiiert hat.
Einen wichtigen Beitrag liefert seine Arbeit zur interdisziplinären Verständigung zwischen Biologie, Verfahrenstechnik und Energietechnik: Aus dem Projekt ORBIT heraus wurde die Erarbeitung einer neuen Richtlinienreihe „VDI 4635 Power-to-X“ beim Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) initiiert. Martin Thema ist dort Sprecher der Arbeitsgruppe Methanisierung im Richtlinienausschuss, der mittlerweile über 70 Mitglieder aus Wissenschaft und Industrie zählt und mit der Vereinheitlichung von Semantik und Berechnungsmethoden im gesamten Themenfeld Power-to-X einen Beitrag zur Markteinführung dieser Zukunftstechnologien leistet.
Da aufgrund der Corona-Pandemie die Anzahl der Zuhörer im Raum zum Termin der Verteidigung stark begrenzt war, wurde die gesamte Veranstaltung einschließlich Hutübergabe vom Lehrstuhl Energieverfahrenstechnik per Videokonferenz übertragen. So konnten trotzdem über 40 Freunde, Familie und Kolleg*innen online an diesem denkwürdigen Moment teilnehmen.
Autoren: FENES, Michael Sterner, Michael Heberl
Dr.-Ing. Martin Thema, Tobias Weidlich (Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik) und Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner bei der Hutübergabe. Foto: Julia SattlerVon links nach rechts: Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke (FAU), Prof. Dr. Kathrin Castiglione (FAU), Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner (OTH), Prof. Dr. Katharina Herkendell (FAU), Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl und Martin Thema bei der Notenbekanntgabe. Foto: Julia Sattler
Geben Startschuss für die Produktion und Einspeisung von grünem Methan aus dem ORBIT-Bioreaktor: (von links) Martin Thema, Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES) an der OTH Regensburg, Prof. Dr. Michael Sterner, Leiter Forschungsstelle FENES an der OTH Regensburg; Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung; Harald Heß, Technikvorstand der Westenergie und Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Foto: Hermann Pentermann/Westenergie AG
Von Regensburg nach Ibbenbüren: Bundesforschungsministerin gibt Startschuss für Felderprobung.
Startschuss für die Produktion und Einspeisung von grünem Methan aus dem neuartigen ORBIT-Bioreaktor: Am 23. Oktober 2020 wurde die zusätzliche Methanisierungsstufe aus dem von der OTH Regensburg koordinierten Verbundvorhaben ORBIT in Ibbenbüren als Ergänzung zu der von Westenergie seit 2015 bestehenden Power-to-Gas-Anlage offiziell in Betrieb genommen. Zu dem Termin reisten auch die Bundesministerin für Bildung und Forschung Anja Karliczek sowie Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, an.
Bundesforschungsministerin Anja Karliczek: „Die Power-to-Gas-Anlage in Ibbenbüren ist ein Beispiel dafür, wie wir die klimaneutrale Energieversorgung der Zukunft aufbauen können: Mit Innovationen, Tatkraft und in Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft. Zukunftsweisende Lösungen wie diese schaffen neue Wertschöpfung und Arbeitsplätze – und sorgen dafür, dass wir eine lebenswerte Welt an unsere Kinder und Enkel weitergeben können.“
Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, schließt sich an: „Wasserstoff und dessen Derivate sind Schlüsselelemente zur Vollendung der Energiewende. Dafür brauchen wir Projekte wie ORBIT, die innovative Ansätze in die Anwendung überführen. So können wir den Markthochlauf von Wasserstofftechnologien Realität werden lassen und unsere ambitionierten Ziele erreichen. Der Erfolg des Projekts zeigt auch, dass wir mit unserer Unterstützung der Energieforschung einen wichtigen Beitrag leisten können.“
Im Zusammenspiel haben die Beteiligten einen Meilenstein im Verbundprojekt ORBIT erreicht: Die erste Power-to-Gas-Bioreaktor-Anlage geht in Deutschland ans Netz. Die Felderprobung erfolgt in Ibbenbüren (Nordrhein-Westfalen). Foto: Hermann Pentermann/Westenergie AG
Nach erfolgreichem Testbetrieb auf dem gemeinsamen Campus der OTH und der Universität Regensburg wird die Methanisierungsanlage jetzt bis Ende dieses Jahres in Ibbenbüren im Feld erprobt. Hier bezieht sie grünen Wasserstoff aus einem mit erneuerbarem Strom betriebenen Elektrolyseur und Kohlenstoffdioxid aus der Bioethanolproduktion und speist das erzeugte grüne Gas ins Gasnetz des Tecklenburger Landes ein. Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner, Leiter der an der OTH Regensburg ansässigen Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES) sagt: „Hier wird die Wasserstoffrepublik Deutschland Realität: durch die konstruktive und interdisziplinäre Zusammenarbeit konnten wir innerhalb kurzer Zeit ein funktionierendes System von der Grundlagenforschung bis in die Anwendung im Feld bekommen.“ „Im Zuge der fortschreitenden Energiewende werden Energiespeicher zum Ausgleich zwischen schwankender Erzeugung und Verbrauch immer wichtiger. Die Power-to-Gas-Technologie spielt dabei eine Schlüsselrolle. Hier in Ibbenbüren weisen wir jetzt nach, dass die Technologie auch reif für die Anwendung ist“, sagt Verbundkoordinator und FENES-Mitarbeiter Martin Thema.
ORBIT steht für ‚Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen‘. Das Forschungsprojekt läuft seit Juli 2017 und wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 1,14 Millionen Euro gefördert. Es hat zum Ziel, bis Ende 2020 die biologische Methanisierung als effiziente Energiespeicher- und Sektorkopplungstechnologie für die Zukunft weiterzuentwickeln. Das ist ein Prozess, in dem regenerativ erzeugter Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid von Methan-produzierenden Archaeen zu Methan umgewandelt werden. Archaeen sind Mikroorganismen und gehören zu den ältesten Lebewesen der Erde, die sich vor über 3,5 Milliarden Jahren entwickelten. Methanogene Archaeen kommen in sauerstofffreien Lebensräumen wie Mooren und Sümpfen, geothermalen Quellen oder der Tiefsee aber etwa auch im Verdauungstrakt des Menschen und anderen Säugetieren vor. Das produzierte Methan kann als Ersatz für fossiles Erdgas dazu beitragen eine erneuerbare Energieversorgung der Zukunft mitzugestalten.
(von links) Martin Thema, Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES) an der OTH Regensburg, Prof. Dr. Michael Sterner, Leiter Forschungsstelle FENES an der OTH Regensburg; Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung; Harald Heß, Technikvorstand der Westenergie und Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Foto: Hermann Pentermann/Westenergie AG
Dr. Marc Schrameyer, Bürgermeister von Ibbenbüren, sagt: „Der Kreis Steinfurt und mit ihm Ibbenbüren haben sich nicht umsonst darum beworben, Wasserstoffmodellregion zu werden. Die Anzahl der EEG-Anlagen ist hier überdurchschnittlich hoch und es kommen täglich neue hinzu. Wenn die Energiewende gelingen soll, muss es uns gelingen, diesen regenerativ erzeugten Strom auch zu speichern. Batteriezellen sind der eine Weg, Wasserstoff und Methan der andere. Ich freue mich, dass auch diese weitere Schlüsseltechnologie neben den Batteriezellen zukünftig in Ibbenbüren erforscht wird.“
„Bereits im Jahr 2015 haben wir die Power-to-Gas-Anlage in Ibbenbüren in Betrieb genommen und seitdem in über 7.500 Betriebsstunden wertvolle Erfahrungen im Bereich der Sektorkopplung gesammelt. Dabei zeigen wir erfolgreich die gesamte Kette von der Erzeugung des Wasserstoffs bis zur Rückverstromung in einem Blockheizkraftwerk. Mit der Abwärmenutzung erreichen damit einen Gesamtwirkungsgrad von 75 Prozent. Mit dem Projekt ORBIT kommt eine Methanisierungsstufe hinzu. Mit dem Gesamtkonzept zeigen wir exemplarisch das große Potenzial der Wasserstofftechnologie und liefern eine Blaupause für den industriellen Maßstab“, sagt Harald Heß, Technikvorstand der Westenergie.
Projektpartner sind die Universität Regensburg mit dem Lehrstuhl für Mikrobiologie und Archaeenzentrum Regensburg, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit dem Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik sowie aus der Industrie die Firmen Electrochaea GmbH, microbEnergy GmbH (Viessmann Group) und MicroPyros GmbH. Als assoziierte Partner stellen die Westenergie AG und ihr Verteilnetzbetreiber Westnetz GmbH die Infrastruktur für die Erprobung im Feld zur Verfügung und waren Gastgeber für den heutigen Termin. Der DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfachs) ist mit seiner Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie als Projektbeirat beteiligt.
ORBIT-Rieselbettreaktor an seinem neuen Standort in Ibbenbüren. Foto: Martin Thema
ORBIT-Reaktor erfolgreich am neuen Standort in Ibbenbüren zum Feldtest in Betrieb gegangen.
Nach etwa eineinhalbjährigem Versuchsbetrieb in Regensburg ist der ORBIT-Reaktor Anfang September erfolgreich an seinen neuen Standort, einer Gasdruckregel- und Messanlage in Ibbenbüren (Nordrhein-Westfalen) in Betrieb genommen worden.
In Zusammenarbeit mit dem Projekt designetz (www.designetz.de) wird der benötigte Wasserstoff nun aus einem Elektrolyseur bezogen, welcher mit regenerativ erzeugtem Strom betrieben wird. Unter Beimischung von Kohlenstoffdioxid als Flaschengas aus einer Bioethanolanlage soll mit der ORBIT-Anlage nun regeneratives Gas in das Gasnetz des Tecklenburger Landes eingespeist werden.
Der Reaktor wird in diesem Feldtest bis Ende 2020 betrieben und das Zusammenwirken mit Elektrolyseur und Gasnetz untersucht. Die wissenschaftlichen Partner des Projektes werden in dieser Zeit den Reaktor weiterhin betreuen.
ORBIT-Anlage im Versuchsbetrieb im Technikumsmaßstab am Standort in Regensburg. Foto: Michael Heberl, OTH Regensburg.
Wir freuen uns, mit dem ORBIT-Projekt Teil des im Juni erschienenen Bundesbericht Energieforschung 2020 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) zu sein.
Download des Berichts unter folgendem Link (das ORBIT-Projekt finden Sie auf Seite 48):
OTH Regensburg Pressekonferenz Prof. Michael Sterner Inbetriebnahme neue Bioreaktor-Anlage Foto: www.florianhammerich.com
Der Rieselbett-Bioreaktor, Mittelpunkt des Projektes ORBIT, wurde an der OTH Regensburg in Betrieb genommen. Am 15.05.2019 erfolgte im Rahmen einer Pressekonferenz vor Ort die Vorstellung der Anlage.
Das vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Forschungsprojekt „ORBIT – Optimierung
eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von
Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen“ beschäftigt sich seit Juli 2017
mit der biologischen Methanisierung.
Nach dem Umzug des Rieselbettreaktors Anfang März und intensiven Arbeiten an der Forschungsanlage konnte das Gesamtsystem am 15. Mai in Betrieb genommen werden. Nach der erfolgreichen technischen Erprobung an der FAU Erlangen-Nürnberg können nun zum ersten Mal Archaeen angeimpft und die Umwandlung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff zu Methan getestet werden.
Unter den Augen von Pressevertretern und Besuchern stellten die OTH-Verbundkoordinatoren Prof. Dr. Michael Sterner und Martin Thema gemeinsam mit den Projektpartnern die Power-to-Gas-Forschungsanlage vor. Auf die verschiedenen Bestandteile der Anlage gingen unter anderen Dr. Anett Bellack von der Universität Regensburg, Prof. Dr. Jürgen Karl und Tobias Weidlich von der FAU Erlangen-Nürnberg sowie Dr. Doris Hafenbradl von der Electrochaea GmbH ein.
V.l.n.r.: Dr. Annett Bellack (Universität Regensburg), Martin Thema, Prof. Dr. Michael Sterner, Präsident Prof. Dr. Wolfgang Baier (alle OTH Regensburg), Prof. Dr. Jürgen Karl, Tobias Weidlich (beide FAU Erlangen-Nürnberg) und Dr. Doris Hafenbradl (Electrochaea GmbH) bei der Pressekonferenz an der OTH Regensburg. Foto: OTH Regensburg / Florian HammerichDr. Annett Bellack beim Animpfen mit Archaean an der ORBIT-Anlage. Foto: OTH Regensburg / Florian HammerichV.l.n.r.: Prof. Dr. Michael Sterner (OTH Regensburg), Tobias Weidlich (FAU Erlangen-Nürnberg), Dr. Doris Hafenbradl (Electrochaea GmbH), Dr. Annett Bellack (Universität Regensburg) und Martin Thema (OTH Regensburg) vor dem Rieselbett-Bioreaktor. Foto: OTH Regensburg / Florian Hammerich
ORBIT-Rieselbettreaktor an seinem neuen Standort in Regensburg. Foto: Michael Heberl
Erfolgreicher Reaktorumzug nach Regensburg
Der ORBIT-Rieselbettreaktor zur biologischen Methanisierung wurde in KW 10 erfolgreich in Nürnberg abgebaut und an seinen neuen Standort nach Regensburg verlegt. Dort hat er mit Sturmtief Eberhard den ersten Härtetest bereits überstanden. Die Anlage, welche im BMWi-geförderten Verbundprojekt ORBIT in Nürnberg entwickelt wurde, steht jetzt für die Inbetriebnahme und anschließenden Versuchsbetrieb in Regensburg bereit. Dort wird er jetzt 12 Monate lang getestet und wandelt dabei Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff in Methan um. Anschließend ist ein weiterer Umzug nach Nordrhein-Westfalen geplant, wo die Anlage grünes Methan ins DP16-Erdgasnetz der Stadt Ibbenbüren einspeisen wird.
