Forscher der Universität Mainz bauen für verbesserte Biogasausbeuten im Fermenter auf einen effizienteren Einsatz von Mikroorganismen. Wie die Hochschule am vergangenen Mittwoch in einer Presseinformation betonte, ist das Energiepotential bei Biogas aus erneuerbaren Rohstoffen noch lange nicht ausgeschöpft. Während die Anlagentechnik in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht habe, seien die Prozessmikrobiologie und die Systematik der beteiligten Mikroorganismen noch relativ wenig erforscht.
Große Hoffnungen setzt eine Arbeitsgruppe um Prof. Helmut König dabei auf die Lignocellulose abbauende Darmmikrobiota von Termiten, die besonders in den Tropen und auch Subtropen vorkommen und dort innerhalb kürzester Zeit große Holzkonstruktionen und auch Holzhäuser zerstören können. "Das Geheimnis der Termiten ist ihre Zusammenarbeit mit Darmbakterien, Hefen und Flagellaten, die Lignocellulosepartikel in nur 24 Stunden abbauen und weltweit für die Produktion von schätzungsweise 100 Mio t Methan verantwortlich sind", erklärte König, Leiter des Mainzer Instituts für Mikrobiologie und Weinforschung. Termiten leben schätzungsweise seit rund 150 Millionen Jahren auf der Erde. In dieser Zeit haben sie laut König den mikrobiellen Lignocelluloseabbau optimiert. Das wolle man sich zunutze machen. Bei der Lignocellulose handelt es sich um holzartige Bestandteile von Pflanzen.
Die Mainzer Wissenschaftler haben laut eigenen Angaben die beteiligten Bakterien und Hefen isoliert und suchen nun mit dem Prüf- und Forschungsinstitut in Pirmasens (PFI) nach Lösungen, wie Mais oder andere erneuerbare Rohstoffe so zerkleinert werden können, dass sich die Bestandteile optimal für den mikrobiellen Lignocelluloseabbau eignen und die Methanherstellung dadurch beschleunigt wird. Nach Königs Angaben soll es noch in diesem Jahr Tests mit den Darmmikrobiota aus Termiten in Biogasanlagen geben. Das Institut für Mikrobiologie und Weinforschung arbeitet seit seiner Gründung Ende der sechziger Jahre auf ganz unterschiedlichen Gebieten mit Mikroorganismen wie zum Beispiel Bakterien und Hefen. Aktuell laufen dort laut Universitätsangaben zwei Forschungsprojekte über mikrobielle Biogasbildung; ein weiteres werde demnächst folgen. Leitfrage soll sein, ob es Kulturen gibt, die höhere Leistungen im Hinblick auf den Abbau von Pflanzenmaterial und die Biogasproduktion erbringen.
Bei der Biogasherstellung ist die hydraulische Verweilzeit der Biomasse laut König mit bis zu 70 Tagen derzeit noch zu lang und "kann sicherlich mit optimierten Mikroorganismen noch wesentlich verbessert werden". Außerdem komme es durch Übersäuerung öfters zu Gärstörungen, bei denen manchmal der gesamte Prozess zum Erliegen komme. "Auch hier suchen wir nach Abhilfe, da methanogene Bakterien unter diesen sauren Bedingungen nicht mehr wachsen können", stellte der Mainzer Wissenschaftler fest. Die mikrobielle Prozessführung der Biogasgewinnung aus erneuerbaren Rohstoffen stehe erst am Anfang ihrer Entwicklung. Ein weiteres Forschungsfeld, das die Arbeitsgruppe der Universität demnächst in Angriff nehmen wird, ist die mikrobielle Methanisierung neuer Substrate. In Deutschland wird bisher in Biogasanlagen vor allem Mais vergoren. (AgE)
