Worin unterscheidet sich die Wasserstofffermentation von der herkömmlichen Biogasherstellung?

19/01/2021

Die Erzeu­gung von Was­ser­stoff durch Dun­kel­fer­men­ta­ti­on wird oft mit der anae­ro­ben Ver­gä­rung von orga­ni­schen Ver­bin­dun­gen zu Bio­gas (Methan) verglichen.

Die anae­ro­be Ver­gä­rung ist durch viel­fäl­ti­ge mikro­biel­le Pro­zes­se zahl­rei­cher Mikro­or­ga­nis­men gekenn­zeich­net, wobei die mikro­biel­len Umwand­lun­gen (Hydro­ly­se, Aci­do­ge­ne­se, Ace­to­ge­ne­se und Metha­no­ge­ne­se) neben­ein­an­der ablau­fen und eng mit­ein­an­der ver­bun­den sind. Im Ver­lauf des Abbaus kom­ple­xer Ver­bin­dun­gen zu Methan und Koh­len­di­oxid wer­den Zwi­schen­pro­duk­te wie z.B. Was­ser­stoff, Zucker, flüch­ti­ge Fett­säu­ren (VFA) und orga­ni­sche Säu­ren gebil­det, die aber teil­wei­se sofort wie­der von ande­ren Mikro­or­ga­nis­men ver­wer­tet wer­den und daher nicht als Pro­duk­te auf­tre­ten. Methan und Koh­len­di­oxid stel­len sta­bi­le End­pro­duk­te des anae­ro­ben Abbaus orga­ni­scher Sub­stan­zen durch kom­ple­xe Mikro­or­ga­nis­men­ge­mein­schaf­ten dar.
Was­ser­stoff tritt als inter­nes Neben­pro­dukt der anae­ro­ben Ver­gä­rung auf, d.h. eini­ge Mikro­or­ga­nis­men der kom­ple­xen Gemein­schaft sind in der Lage Was­ser­stoff zu bil­den, wel­ches sofort wie­der von ande­ren z.B. für die Bil­dung von Methan genutzt wird und daher nicht als frei­es Gas auf­tritt. Bei der Dun­kel­fer­men­ta­ti­on wer­den die­se spe­zi­el­len was­ser­stoff­bil­den­den Mikro­or­ga­nis­men durch geschick­te Pro­zess­füh­rung (durch z.B. erhöh­te Tem­pe­ra­tur) selek­tiv bevor­teilt und gleich­zei­tig die Methan­bil­dung unterdrückt.

Dadurch kann der ent­ste­hen­de Was­ser­stoff nicht ver­braucht wer­den und bil­det zusam­men mit Koh­len­di­oxid ein nutz­ba­res Gas.