Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Metall(oid)e im Gärsubstrat von landwirtschaftlichen Biogasanlagen: Auswirkungen auf die Gärbiologie sowie mögliche Umweltrelevanz

Anschrift
Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik
95447 Bayreuth
Universitätsstr. 30
Kontakt
Prof. Dr. Ruth Freitag
Tel: +49 921 55-7371
E-Mail: ruth.freitag@uni-bayreuth.de
FKZ
22014113
Anfang
01.04.2016
Ende
31.03.2017
Aufgabenbeschreibung
In Biogasanlagen werden komplexe Gärsubstrate sowie verschiedenste Gärhilfsmittel verwendet. Über diese Komponenten gelangt auch eine Vielzahl von Spur- und Störstoffen in die Anlage, wie Schwermetalle (z.B. Blei, Cadmium) oder Metall(oid)e wie Arsen (As), Antimon (Sb) und Bismut (Bi) und deren Verbindungen. Das Verhalten derartiger Komponenten in den Anlagen, aber auch ihr Austrag in die Umwelt sind bislang noch kaum untersucht. Es ist nach unseren Voruntersuchungen aber durchaus möglich, dass einige dieser Komponenten Probleme bereiten. Dies gilt neben den genannten Schwermetallen insbesondere für Elemente, die von den Mikroorganismen methyliert werden können, d.h. As, Sb, eventuell auch Bi. In der Anlage stoßen diese Substanzen auf eine hochaktive Gemeinschaft von Methanproduzenten. In einer Konkurrenzreaktion zur Methanbildung kommt es zur (Teil)methylierung und damit zur Bildung von geno- und zelltoxischen Verbindungen. Gleichzeitig werden der Methanbildung Methylgruppen entzogen. Bedenkt man die potentiellen ökologischen und ökonomischen Folgen, so ist es überraschend, dass es hierzu noch keine systematische Forschung gibt. Gleichzeitig postulieren wir, dass es mit Hilfe von Eisensalzen möglich sein sollte, das Problem zu managen. Die Entwicklung einer geeigneten Interventionsstrategie könnte Gegenstand eines Folgeprojektes sein, falls sich im Rahmen dieser Vorstudie tatsächlich eine Hemmung landwirtschaftlicher Anlagen durch Metall(oid)e belegen lässt. Wissenschaftlich verankert ist das Projekt an den Zentren für Energietechnik (ZET) bzw. für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER) der Universität Bayreuth. In unserem Projekt wollen wir Eintragswege aber auch den Effekt von Metall(oid)en (Schwermetallen, As, Sb, Bi) aus Gärsubstrat und Gärhilfsmittel auf Stabilität und Effizienz der mikrobiellen Umsetzungen untersuchen und gleichzeitig mögliche Konsequenzen für Mensch und Umwelt abschätzen. Hierzu soll ein breites Spektrum von Biogasanlagen untersucht werden.

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