Grünes Gas aus Urbakterien: In Österreich geht ein innovativer Bioreaktor in Betrieb

„Grünes Gas“, also nachhaltig hergestelltes Methan, gilt als einer der Schlüssel der Energiewende. Methan kann als Speicher für erneuerbare Energie dienen oder in Brennstoffzellen-Fahrzeugen eingesetzt werden. In Österreich geht nun eine erste Pilotanlage in Betrieb, die wesentlich mehr synthetisches Erdgas herstellen kann als bisher möglich. „Unsere Pilotanlage zeigt, dass wir mit 15 bar Druck über 500 Liter Methan pro Stunde aus nur 10 Litern Flüssigkeit erhalten. Das ist ein weltweit unerreichter Spitzenwert für biosynthetisches Erdgas“, erklärt Alexander Krajete, der mit seiner Firma Krajete GmbH im oberösterreichischen Pasching einen Biorektor testet, der CO2 in grünes Methan verwandelt – und zwar mithilfe von Urbakterien.

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Robuste Mikroorganismen

Archäa sind eine Gruppe von Mikroorganismen, die es schon seit Milliarden Jahren gibt und die auf der Erde dort leben, wo extreme Temperaturen und Drücke herrschen – etwa in Mooren und Sümpfen. Dank kann in der Anlage CO2 und H2 unter extrem hohem Druck in Methan umgewandelt werden, was eben die Effizienz sehr stark hebe. „Aus dem Chemie-Anlagenbau ist es bekannt, dass höhere Drücke zu höheren Umsatzraten führen“, so Krajete. „Dieses einfache Konzept auf einen Bioreaktor anzuwenden ist hingegen nicht trivial, denn die dort eingesetzten Mikroorganismen müssen diese Druckverhältnisse aushalten können. Und das tun die meisten eben nicht.“

Herausforderungen im Anlagenbau

Die Idee, Archäa für die Erdgas-Herstellung zu nutzen, hatte Krajete bereits 2013 – die vergangenen Jahre war das Jungunternehmen nun damit beschäftigt einen geeigneten Bioreaktor zu bauen. Eine besondere Herausforderung sei die Entwicklung druckresistenter Sensoren gewesen, für die ein Hersteller in Deutschland gefunden wurde. Zusätzlich sei es schwierig gewesen, zu ermitteln, wie schnell der Druck in der Anlage verändert werden kann, ohne die Archäa zu stark zu belasten.

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Das CO2 und das H2 bezieht Krajete einerseits aus der Biogasherstellung, wo es als Beiprodukt anfalle, aber auch von Anbietern wie Linde, Messer oder Air Liquide. Abnehmer des daraus hergestellten grünen Methans seien einerseits Privatkunden, die damit Erdgasautos betanken und andere Firmen, die das Methan weiterverarbeiten.

Ein ähnlicher Reaktor wird seit vergangenem Jahr auch im deutschen Regensburg getestet. Dort wurde im Mai 2019 auf dem Geländer der Ostbayerischen Technischen Hochschule der sogenannte Orbit-Bioreaktor in Betrieb genommen. Das dort erzeugte Methan wird in das Erdgasnetz eingespeist.