Forschungsprojekt

Campus Jülich: Wasserstoff aus Gras oder Stroh

Bei dem Verfahren sollen Mikroorganismen bei 70 bis 80 °C biogene Reststoffe direkt in Wasserstoff umwandeln.

Wasserstoff gilt als der Kraftstoff der Zukunft. Am Campus Jülich der FH Aachen wird jetzt im Rahmen einer Dissertation eine Methode erforscht, die zum flächendeckenden Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff für unsere Wirtschaft beitragen kann. In einem interdisziplinären Projekt mit dem Titel „Elektrisch verstärkte mikrobielle Wasserstoffproduktion“ (eBioH2) arbeiten sie daran, Wasserstoff aus organischem Material – zum Beispiel Gräser oder Stroh – zu erzeugen.

Ähnlich wie ein Biogasreaktor

Vergleichbar ist dieser Prozess auf den ersten Blick mit der Erzeugung von Biogas. In einem Bioreaktor findet ein Fermentationsprozess statt. Beim herkömmlichen Biogasverfahren wird Methan produziert, das zur Strom- und Kraftstofferzeugung eingesetzt werden kann. „Wir setzen Mikroorganismen ein, die bei 70 bis 80 °C biogene Reststoffe direkt in Wasserstoff konvertieren können“, erläutert Prof. Nils Tippkötter.


Im Labor arbeitet Doktorandin Berit Rothkranz gerade daran, die Parameter zu optimieren. Sie erforscht, welchen Einfluss pH-Wert, Temperatur und Druck auf die Fermentation haben. „Wir müssen die Apparate umrüsten, weil eine höhere Temperatur als in herkömmlichen Reaktoren anliegt“, sagt die Nachwuchsforscherin. Wenn man zusätzlich elektrische Energie über Elektroden in den Fermentationsprozess einspeist, steigt die Wasserstoffproduktion an. Denkbar wäre also, das Verfahren zur Speicherung von Energie zu nutzen – gerade in Kombination mit der Nutzung erneuerbarer Energien ein reizvoller Gedanke. „Wir können bedarfsgerecht elektrische Überschussenergie aufnehmen und in Form von Wasserstoff speichern“, sagt Tippkötter.


Landwirtschaft als Zielgruppe

Parallel suchen die Wissenschaftler nach Partnerunternehmen aus der Wirtschaft, die das Verfahren einsetzen wollen. In kleinerem Maßstab wäre die Landwirtschaft ein mögliches Einsatzfeld. Dort sind organische Reststoffe vorhanden, die fermentiert werden könnten, zudem könnten Fahrzeuge und Maschinen mit Wasserstoff betrieben werden. Aber auch energieintensive Industrien – etwa in der Chemiebranche, bei der Stahl- und Zementproduktion – werden zukünftig voraussichtlich auf Wasserstoff als Energieträger setzen. Mit dem Forschungsprojekt will das Team am Puls der Zeit arbeiten – so hat die Bundesregierung mit ihrer nationalen Wasserstoffstrategie den Handlungsrahmen für den Themenbereich gesetzt. „Wir können dabei einen Baustein anbieten“, glaubt Tippkötter.


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