Verbundvorhaben: RhoTech2 - Industrielle Umsetzung von Wasserstoff-Produktion aus Fruchtsaft-Abfällen mit Hilfe von Purpurbakterien; Teilvorhaben: Bioverfahrenstechnische Prozessoptimierung und Stoffwechselanalysen
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
157.808,32 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI5475B
Leistungsplansystematik
Energetische Biomassenutzung [EB1920]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)
Förderprogramm
Energie
In Deutschland fallen gewaltige Mengen an biologischen Reststoffströmen an, die für mikrobielle Biowasserstoff (BioH2)-Produktion genutzt werden könnten. Photosynthetische Mikroorganismen haben ein riesiges H2-Produktionspotential, doch eine effiziente Beleuchtung größerer Kulturen ist schwierig. Daher verfolgen wir einen anderen Weg: mit einem speziellen Nährmedium (M2SF) kann das photosynthetische Purpurbakterium Rhodospirillum rubrum semi-aerob (pO2 < 0,3%) im Dunkeln wachsen und dabei dennoch (wie im Licht) alle 'photosynthetischen' Gene exprimieren und auch hohe Mengen an H2 produzieren. In diesem 'Dunkel-Photosynthese'-Wachstumsmodus dient Fruktose, die in hohen Konzentrationen in Abfällen aus der Fruchtsaftindustrie vorliegt, als die BioH2-Quelle. Im RhoTech2-Projekt soll das erste Up-Scaling dieses Prozesses in die industrielle Umgebung von einer KMU (Fa. Bayer Frucht- und Gemüsesaft GmbH) im Vordergrund stehen. Dabei sollen alle Bausteine der BioH2-Produktion ausschließlich auf regenerativen Energiequellen und biogenen Rest- und Abfallstoffen basieren. Hierfür wird ein solarbetriebener Container mit einem 100L Bioreaktor auf dem Gelände der Bayer Frucht-und Gemüsesaft GmbH aufgestellt. R. rubrum wird mit Frucht-/Gemüsetrester-Extrakten kultiviert und produziert BioH2 und hochwertige Carotinoide. Der BioH2 wird gesammelt und in Strom umgewandelt. Während der Projektlaufzeit soll auch ein weiteres Up-Scaling in den 2 m3 Maßstab evaluiert werden. Das Projekt wird von einem interdisziplinären Konsortium bearbeitet: genetische Verbesserung von R. rubrum (AG Ghosh); Optimierung von Fermentationsbedingungen sowie Stoffwechselanalysen (AG Grammel); Rohstoff (Trester) Verarbeitung und Anlagenbetrieb (AG Bayer); Entwicklung von 'Ergänzungsbeleuchtung' zur Prozesssteuerung und technische Lösungen für O2-Zufuhr und H2-Nutzung (KE-Technologie GmbH); Koordination des Industrietransfers (Fraunhofer IPA); wirtschaftliche Bewertung des Prozesses (AG Sauer-EEP).