Wissenschaft & Technik Krajete entwickelt hocheffiziente Methanisierung

Pasching (energate) - Das österreichische Unternehmen Krajete hat einen neuartigen Reaktor zur biologischen Methanisierung entwickelt. Die Anlage ermögliche erstmals die Herstellung von Methan unter extrem hohen Druckverhältnissen, was ihre Umsatzrate deutlich erhöhe, teilte Krajete mit. Verantwortlich für diese signifikante Steigerung im Vergleich zu herkömmlichen Bioreaktoren seien die eingesetzten Mikroorganismen, die sogenannten Archaeen. Diese wandeln im Reaktor Wasserstoff und CO₂ in Methan um und werden "bei extremem Druck erst richtig munter", so das Unternehmen.

Mikroorganismen müssen den Druck aushalten

Krajete hat nun eine erste Pilotanlage errichtet. Diese erzeugt mit 15 bar Druck und nur 10 Litern Flüssigkeit über 500 Liter Methan pro Stunde, was ein bislang "unerreichter Spitzenwert" sei. Für die Entwicklung der hocheffizienten Methanisierungsanlage hat sich das Unternehmen von der Chemie inspirieren lassen. "Aus dem Chemieanlagenbau ist bekannt, dass höhere Drücke zu höheren Umsatzraten führen", erklärte Geschäftsführer Alexander Krajete die Grundidee. Allerdings sei es nicht so trivial gewesen, dieses Konzept auf einen Bioreaktor anzuwenden. Denn die dort eingesetzten Mikroorganismen müssten die hohen Druckverhältnisse auch aushalten. "Und das tun die meisten nicht", so Krajete.

Druck darf sich nicht plötzlich ändern

Das Unternehmen hat bereits mehrere Jahre Erfahrung mit Mikroorganismen. Der Krajete GmbH gelang 2013, die Archaeen für die Gasherstellung zu "zähmen", wie das Unternehmen selbst sagt. Das hierfür eingesetzte Verfahren hat sich der Entwickler mit fünf Patenten gesichert. Beim Methanisierungsprozess dürfe sich der Druck in der Anlage nicht rasch verändern - trotz der Notwendigkeit von Medienzugabe oder Probenentnahme. Denn ein rascher Druckwechsel würde die Archaeen "enorm stressen" und zu einer Leistungsminderung beziehungsweise ihrem Absterben führen.

Eine weitere Herausforderung sei die Entwicklung druckresistenter Sensoren gewesen, die wesentliche Parameter der Gasfermentation messen, wie den pH-Wert oder das Redoxpotenzial. Hierbei hat sich Krajete Unterstützung aus Deutschland geholt. Den Namen des Unternehmens wollte Krajete auf Anfrage nicht nennen. Das dabei entstandene Anlagenkonzept sei nicht nur für Kleinanlagen geeignet, sondern lasse sich auch in großindustriellen Anlagen einsetzen.

Zusätzlich Wasserstoffzugabe

Weiter produktionssteigernd wirke sich die bei der Gasfermentation erfolgte Zugabe von Wasserstoff aus. Das bewirke, dass das bei der normalen biologischen Gärung entstehende CO₂ zu weiterem Methan umgesetzt wird und nicht wie bei Biomasse-Vergärung als Verunreinigung anfalle. Die Anlage erzeuge also mit hoher Ausbeute fast reines Methan statt ungereinigten Biogases. Basierend auf diesem Prinzip ließen sich fast alle CO₂-haltigen Emissionsgase direkt veredeln, so Krajete. Daher sieht das Unternehmen großes Potenzial für diese Anwendung in der Industrie. Denn politische Willenserklärungen zu Klimaschutz und Energiewende verlangten nach smarten Ideen, insbesondere aus dem industriellen Umfeld.

In Deutschland ist vor allem die Münchener Electrochaea für ihre Anlagen zur biologischen Methanisierung bekannt. Im August letzten Jahres hat das Unternehmen sein erstes Projekt in den USA umgesetzt und gemeinsam mit dem US-Gasnetzbetreiber Socalgas eine Pilotanlage in Betrieb genommen (energate berichtete). /ml