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Aktuell ist die Firma AAT an folgenden Forschungprojekten beteiligt.

Straw+ (Bioenergy 2020)

Maisstrohvergärung im Vergleich verschiedener Voraufbereitungen. 
Verglichen wird der mechanische Aufschluss, Biomin Enzyme und eine Hydrolysestufe

KASAV (Bioenergy 2020)

Kaskadische Produktion von Biobutanol und Biomethan aus Biomüll
Projektbeschreibung

Biogene Reststoffe wie z.B. städtischer Biomüll werden bislang nur zu einem sehr geringen
Prozentsatz zu flüssigen Energieträgern (bspw. Bioethanol, FAME) verwertet, der Großteil der
Reststoffe wird zur Herstellung von Biogas genutzt oder über den Weg der Kompostierung entsorgt.
Mit der Durchführung dieses Projektes soll diese günstige erneuerbare Roh(Rest-)stoffquelle für die
Produktion sowohl alternativer flüssiger und als auch gasförmiger Bioenergieträger durch eine
kaskadische fermentative Umsetzung in einem 3-Stufenprozess erschlossen werden.
Das zentrale Element des KASAV-Prozesses bildet eine ABE Prozesseinheit mit vorgeschalteter
Hydrolyse- und nachgeschalteter Biogasstufe. Das in der ersten Stufe gebildete Hydrolysegas wird
über einen Absorptionsprozess entschwefelt und anschließend mittels Membranverfahren
(Gaspermeation) in Kohlendioxid und Wasserstoff aufgetrennt. Der gewonnene Wasserstoff wird als
Intermediat und Reduktionsmittel sowie als verwertbares Produkt gezielt sowohl in der ABE- als auch
in der Biogasstufe eingebracht. Durch diese Art der Prozessführung wird einerseits eine
grundlegende Verbesserung in den Einzelprozessen gewährleistet, andererseits können speziell in
der Biogasstufe durch das interne Biogas-upgrading höhere Methankonzentrationen bei gleichzeitig
niedrigeren Kohlendioxidkonzentrationen erreicht und das externe upgrading auf Erdgasqualität
kosteneffizienter durchgeführt werden.
Bisherige Rückschläge bei der Bio-Butanolproduktion wie bspw. niedrige Ausbeuten infolge von
Endprodukthemmung, geringen Biomasseaktivitäten oder langen Anlaufphasen in Batch-Prozessen
sollen durch eine stetige Produktabtrennung über selektive Adsorber-Kolonnen oder
Pervaporationstechnik, Immobilisierung der Mikroorganismen an Trägermaterialien sowie eines
kontinuierlich laufenden 3-Stufen-Prozesses überwunden werden.
In diesem Projekt soll somit ein kontinuierlicher Mehrstufen-Prozess mit simultaner Multi-
Produktabtrennung demonstriert und unter technologischen, ökologischen und ökonomischen
Gesichtspunkten bewertet werden.

Kaskadische Produktion von Biobutanol und Biomethan aus Biomüll

Nimem

Mit Hilfe einer innovativen Verfahrenskombination zur integrierten Stickstoff- und Schwefelentfernung aus dem Biogasprozess, wird die Monovergärung von insbesondere stickstoffreichen Substraten wie Hühnertrockenkot und Schlachtabfällen ermöglicht. Diese Entfernung ermöglicht die Reduzierung von Hemmreaktionen durch Inhaltsstoffe sowie die Herstellung eines handelsfähigen Düngers.

Entwicklung eines Verfahrens zur Energie- und Wertstoffrückführung mittels Membranen aus dem Biogasprozess

Bioraffinerie - Entwicklung mikrobiologischer Bioraffineriekonzepte


In Anbetracht der Endlichkeit fossiler Energieträger bzw. Rohstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle ist ein Umdenken in Industrie und Gesellschaft in den letzten Jahren zu erkennen. Das Bewusstsein, dass nicht nur die Energiebereitstellung von den fossilen Rohstoffen abhängt sondern auch große Teile der chemischen Industrie auf Produkte aus Raffinerien zurückgreift, ist prinzipiell da. Rund 86 % der in der chemischen Industrie eingesetzten Rohstoffe sind fossil. Neue Wege zur Bereitstellung dieser Produkte aus fossilen Rohstoffen sind unabdingbar für die Industrie und die Gesellschaft. Bioraffinerien bieten die Möglichkeit aus verschiedenen Rohstoffen Substitutionsprodukte herzustellen. Diese Systeme werden derzeit vereinzelt entwickelt. Die Ansätze ähneln sich oft immer wieder, wobei ein sehr großes Spektrum an Ausgangsstoffen, Produkten in Verbindung mit unterschiedlichen Mikroorganismen wie verschiedene Algen, Archaea, Bakterien und Pilzen zur Verfügung steht. Der Wissensschatz über diese Organismen ist groß, das Wissen in der Industrie über den Umfang teilweise nur gering. Die hier durchgeführten Qualifizierungslehrgänge zum Thema mikrobiologische Bioraffinerie beinhalten die Grundlagenvermittlung der bestehenden Systeme, mögliche Ausgangsstoffe, Produkte bzw. Folgechemie, Mikrobiologie (Algen, Archaea, Bakterien, Pilze), Einheiten Spezialthemen in der Biologie (Enzyme, Biofilme, Bioinformatik, GMOs) sowie verfahrenstechnische Einheiten (Vorbehandlungssysteme, Reaktorsysteme, CFD Simulation, Prozesssimulation, Downstreaming, Messtechnik, thermische Verwertung). 

Entwicklung mikrobiologischer Bioraffineriekonzepte

BioCH4

1. Identifizierung und Auswahl geeigneter CO2-Adsorbens zur Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mittels kontinuierlicher Temperaturwechseladsorption.

2. Entwicklung einer umfassenden Prozessintegration (Wärmeverschubsystem zwischen Adsorber und Desorber, interne Wärmerückgewinnung, Integration in Biogasanlage) für optimale und emissionsarme Wärmebereitstellung im Temperaturwechselbetrieb.

3. Demonstration und Validierung der Biogasaufbereitung mittels Temperaturwechsel-adsorption durch Versuche in mobiler TSA-Laboranlage unter Verwendung von realem Biogas 

4. Ausarbeitung des Basisdesigns einer Pilotanlage zur Aufbereitung von 200 m3·h-1 Biogas zu Biomethan mittels kontinuierlicher Temperaturwechseladsorption, basierend auf Projektergebnissen

5. Detaillierte Wirtschaftlichkeitsanalyse zur Aufbereitung von Biogas zu Biomethan im optimierten Temperaturwechseladsorptionsverfahren und Vergleich mit bestehenden Verfahren (Druckwechseladsorption, Aminwäsche, Membranverfahren)

Effiziente Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mittels kontinuierlicher Temperaturwechseladsorption