{"id":104203,"date":"2022-02-04T07:26:00","date_gmt":"2022-02-04T06:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=104203"},"modified":"2022-02-03T14:01:57","modified_gmt":"2022-02-03T13:01:57","slug":"forschungsteam-am-campus-julich-stellt-wasserstoff-aus-grasern-her","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/forschungsteam-am-campus-julich-stellt-wasserstoff-aus-grasern-her\/","title":{"rendered":"Forschungsteam am Campus J\u00fclich stellt Wasserstoff aus Gr\u00e4sern her"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"Gr\u00e4ser
Gr\u00e4ser dienen als Ausgangsmaterial zur Wasserstofferzeugung. Foto: FH Aachen \/ Arnd Gottschalk<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Wasserstoff gilt als der Kraftstoff der Zukunft. Noch lebt unser Wirtschaftssystem von der Nutzung und Verbrennung von Kohlenstoffprodukten \u2013 \u00d6l, Erdgas, Kohle. Dabei entsteht CO2, das f\u00fcr den Treibhauseffekt und damit f\u00fcr die globale Erw\u00e4rmung verantwortlich ist. Es ist Aufgabe der gesamten Menschheit, die Dekarbonisierung \u2013 also die Abkehr von Kohlenstoffprodukten \u2013 so schnell wie m\u00f6glich umzusetzen, um die Folgen des Klimawandels abzumildern. Am Campus J\u00fclich der FH Aachen wird jetzt im Rahmen einer Dissertation eine Methode erforscht, die zum fl\u00e4chendeckenden Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff f\u00fcr unsere Wirtschaft beitragen kann.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Das Prinzip der Herstellung von Wasserstoff ist einfach erkl\u00e4rt: Wasser wird unter Einsatz von Energie in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten \u2013 die sogenannte Elektrolyse. Wenn zur Produktion des Wasserstoffs Erneuerbare Energien eingesetzt werden, ist der Gesamtprozess CO2-neutral, da bei der Verbrennung des Wasserstoffs lediglich Wasserdampf entsteht. Wasserstoff kann zum Beispiel sehr effizient in Brennstoffzellen in Fahrzeugen oder Geb\u00e4uden eingesetzt werden. Ein Problem gibt es aber: Es ist schwierig, Wasserstoff zu speichern und zu transportieren. Eine dezentrale Produktion er\u00f6ffnet deswegen interessante M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die fl\u00e4chendeckende Nutzung von Wasserstoff.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Das Gras in getrockenetem Zustand. Foto: FH Aachen \/ Arnd Gottschalk<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Hier kommt ein Verfahren ins Spiel, das Forscherinnen und Forscher am Campus J\u00fclich der FH Aachen nutzen. In einem interdisziplin\u00e4ren Projekt mit dem Titel \u201eElektrisch verst\u00e4rkte mikrobielle Wasserstoffproduktion\u201c (eBioH2) arbeiten sie daran, Wasserstoff aus organischem Material \u2013 zum Beispiel Gr\u00e4ser oder Stroh \u2013 zu erzeugen. Beteiligt sind die drei J\u00fclicher Fachbereiche Chemie und Biotechnologie, Medizintechnik und Technomathematik sowie Energietechnik, Hauptakteure sind Prof. Dr. Nils Tippk\u00f6tter mit seinen Mitarbeiterinnen Dr. Simone Krafft und Berit Rothkranz sowie Prof. Dr. Torsten Wagner und Prof. Dr. Isabel Kuperjans.<\/p>\n\n\n\n

Vergleichbar ist dieser Prozess auf den ersten Blick mit der Erzeugung von Biogas. In einem Bioreaktor findet ein Fermentationsprozess statt. Beim herk\u00f6mmlichen Biogasverfahren wird Methan produziert, das zur Strom- und Kraftstofferzeugung eingesetzt werden kann. \u201eWir setzen Mikroorganismen ein, die bei 70 bis 80 Grad Celsius biogene Reststoffe direkt in Wasserstoff konvertieren k\u00f6nnen\u201c, erl\u00e4utert Prof. Tippk\u00f6tter.<\/p>\n\n\n\n

\"FH-Doktorandin
FH-Doktorandin Berit Rothkranz pr\u00fcft die Beschaffenheit des Substrats. Foto: FH Aachen \/ Arnd Gottschalk<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

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. \u201eWir m\u00fcssen die Apparate umr\u00fcsten, weil eine h\u00f6here Temperatur als in herk\u00f6mmlichen Reaktoren anliegt\u201c, sagt die Nachwuchsforscherin. Die Zusammensetzung des entstehenden Gasgemischs und damit die Prozessqualit\u00e4t untersucht sie mit einem Chromatographen.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Forschungsarbeit bringen die J\u00fclicher Fachbereiche und Institute ihre jeweiligen Kompetenzen ein. Das Institut NOWUM-Energy<\/a> verf\u00fcgt \u00fcber gro\u00dfe Erfahrung bei der Analyse von Biogasprozessen. Die Institutsleiterin Prof. Kuperjans sagt: \u201eWir k\u00f6nnen die Ergebnisse unserer bisherigen Arbeit auf das neue Verfahren \u00fcbertragen.\u201c Dies gelte etwa f\u00fcr die Frage, wie die organischen Rohstoffe beschaffen sein m\u00fcssten, um einen stabilen Fermentationsprozess gew\u00e4hrleisten zu k\u00f6nnen. Bei den Themen Messtechnik und Steuerung liefert das Institut f\u00fcr Nano- und Biotechnologien (INB) wertvolle Unterst\u00fctzung.<\/p>\n\n\n\n

\u201eIm Laborma\u00dfstab funktioniert das Verfahren schon sehr gut\u201c, erkl\u00e4rt INB-Mitarbeiter Prof. Wagner<\/strong>, \u201eim n\u00e4chsten Schritt wird es darum gehen, durch eine engmaschige \u00dcberwachung auch in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab verl\u00e4sslich Wasserstoff zu produzieren.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Die Pl\u00e4ne des eBioH2-Forschungsteams gehen aber auch noch in eine andere Richtung. Wenn man zus\u00e4tzlich elektrische Energie \u00fcber Elektroden in den Fermentationsprozess einspeist, steigt die Wasserstoffproduktion an. Denkbar w\u00e4re also, das Verfahren zur Speicherung von Energie zu nutzen \u2013 gerade in Kombination mit der Nutzung Erneuerbarer Energien ein reizvoller Gedanke. \u201eWir k\u00f6nnen bedarfsgerecht elektrische \u00dcberschussenergie aufnehmen und in Form von Wasserstoff speichern\u201c, sagt Prof. Tippk\u00f6tter.<\/p>\n\n\n\n

Parallel suchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Partnerunternehmen aus der Wirtschaft, die das Verfahren einsetzen wollen. In kleinerem Ma\u00dfstab w\u00e4re die Landwirtschaft ein m\u00f6gliches Einsatzfeld. Dort sind organische Reststoffe vorhanden, die fermentiert werden k\u00f6nnten, zudem k\u00f6nnten Fahrzeuge und Maschinen mit Wasserstoff betrieben werden. Aber auch energieintensive Industrien \u2013 etwa in der Chemiebranche, bei der Stahl- und Zementproduktion \u2013 werden zuk\u00fcnftig voraussichtlich auf Wasserstoff als Energietr\u00e4ger setzen. Mit dem Forschungsprojekt will das Team am Puls der Zeit arbeiten \u2013 so hat die Bundesregierung mit ihrer nationalen Wasserstoffstrategie den Handlungsrahmen f\u00fcr den Themenbereich gesetzt. \u201eWir k\u00f6nnen dabei einen Baustein anbieten\u201c, glaubt Prof. Tippk\u00f6tter.<\/p>\n\n\n\n


Das Projekt wird vom Ministerium f\u00fcr Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen mit dem F\u00f6rderkennzeichen 005-2105-0044 gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Kontakt<\/h3>\n\n\n\n

Prof. Dr.-Ing. Nils Tippk\u00f6tter
FH Aachen
Labor f\u00fcr Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing
T +49(0)241 6009 53884
E-Mail: tippkoetter@fh-aachen.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wasserstoff gilt als der Kraftstoff der Zukunft. Noch lebt unser Wirtschaftssystem von der Nutzung und Verbrennung von Kohlenstoffprodukten \u2013 \u00d6l, Erdgas, Kohle. Dabei entsteht CO2, das f\u00fcr den Treibhauseffekt und damit f\u00fcr die globale Erw\u00e4rmung verantwortlich ist. Es ist Aufgabe der gesamten Menschheit, die Dekarbonisierung \u2013 also die Abkehr von Kohlenstoffprodukten \u2013 so schnell wie […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Im Rahmen einer Dissertation wird eine Methode erforscht, die zum fl\u00e4chendeckenden Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff f\u00fcr unsere Wirtschaft beitragen kann","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[7670,10608,13060,14071,13255],"supplier":[13862,535],"class_list":["post-104203","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biogas","tag-biooekonomie","tag-brennstoff","tag-brennstoffe","tag-wasserstoff","supplier-fh-aachen","supplier-forschungszentrum-juelich"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/104203","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=104203"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/104203\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=104203"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=104203"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=104203"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=104203"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}