Biogas auch ohne Subventionen rentabel machen

Robin Ecccleston (Bild: Dirk Adolphs/FH Köln)

Der Brite Robin Eccleston ist zum Promovieren nach Deutschland gekommen. An der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften findet er die Kompetenzen, die der Elektronikingenieur für seine Forschung braucht: Das Forschungsteam GECO>C unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Bongards optimiert Biogasanlagen. Warum sich der Marie-Skłodwska-Curie-Promovend mit Biogas beschäftigt, erklärt er

1. Ich möchte herausfinden ...
… wie Mittelinfrarot (MIR)-Spektroskopie bei der Optimierung der Biogasproduktion in anaeroben Fermentern eingesetzt werden kann. Ein Fermenter ist ein Bioreaktor, in dem bestimmte Mikroorganismen unter möglichst optimalen Bedingungen kultiviert werden. Ich nehme In-Line-Messungen vor, um die Bedingungen und Abläufe innerhalb eines solchen Fermenters zu verstehen und somit einen optimalen Betrieb der Anlage zu ermöglichen. Mein Part im ATBEST-Projekt ist die Entwicklung neuer Technologien für den Biogas-Sektor. Dabei werde ich mich vor allem auf eine Verbesserung der Prozessüberwachung während der anaeroben Gärung konzentrieren. Bislang wird die nämlich kaum durchgeführt.

2. Meinen Freunden erkläre ich das so:
Ich beschäftige mich mit dem Einsatz eines neuen Vermessungssensors für Biogasanlagen. Ich hoffe, dass ich dadurch neue Informationen gewinne, mit denen ich exakter messen kann, was genau in einer Biogasanlage passiert, als es bisher möglich ist. Diese Informationen können genutzt werden, um besser kontrolliert zu können, dass die Anlage so effizient und verlässlich wie möglich läuft.

3. Meine Arbeitsgeräte sind vorwiegend ...
… Software-Produkte wie Matlab und R zur Lösung komplexer, mathematischer Aufgaben. Ich nutze sie für die Analyse der spektroskopischen Daten und zur Anwendung bei selbstlernenden Verfahren. Außerdem nutze ich Programmiersprachen wie Python und C# für die Kommunikation zwischen elektronischen Instrumenten und der Automatisierung der Messabläufe.

4. Wie bin ich auf die Idee gekommen?
Die Idee zu meiner Doktorarbeit hatten bereits Prof. Dr. Michael Bongards und Dr. Christian Wolf. Sie basiert auf einem Aufgabenbereich, der als Teil eines vorangegangenen Projekts Potenzial für weitere Untersuchungen gezeigt hat. Durch die Kooperation mit Unternehmen können wir neue Hardware einsetzen, die uns bessere Möglichkeiten zur Systemoptimierung eröffnen.

5. Daran zu forschen lohnt sich, weil ...
... die Produktion von Strom aus Biogas bisher von der Politik finanziell gefördert wurde. Mittlerweile reduzieren einzelne Länder diese Subventionen jedoch, wodurch der Bau neuer Biogasanlagen nicht mehr so rentabel ist wie noch vor einigen Jahren. Aus diesem Grund ist auch die Zahl der neu gebauten Biogasanlagen deutlich gesunken. Durch eine Optimierung des anaeroben Gärungsprozesses kann die Menge an produziertem Biogas für die bereits vorhandenen Fermenter gesteigert werden, wodurch der Betrieb solcher Biogasanlagen auch ohne Subventionen profitabel sein kann.

6. An meiner Arbeit fasziniert mich …
… das große Potenzial der Anwendungstechniken. Während ich ihren Nutzen nur für eine bestimmte Anwendung untersuche, kann die Infrarot-Spektroskopie in so vielen anderen Bereichen eingesetzt werden; von medizinischen Messwerten bis hin zur Astronomie.

7. Das Thema ist knifflig, weil ...
... in anaeroben Fermentern hochkomplexe, biologische Prozesse ablaufen, die bislang weitestgehend unerforscht sind. Die Bakterien sind außerdem sehr anpassungsfähig, so dass Bedingungen in einem Fermenter toxisch wirken und in einem anderen Fermenter trotzdem funktionieren können. Dies trifft allerdings nur dann zu, wenn solche Veränderungen langsam stattgefunden haben, so dass sich die Bakterien anpassen konnten. Im Endeffekt heißt das, dass es nicht ein einzelnes Szenario an perfekten Bedingungen gibt, das optimal für alle Fermenter wäre.

8. Daran zu arbeiten fühlt sich an ...
Teil eines größeren Teams zu sein. Das ATBEST-Projekt ist eine disziplinäre, internationale Zusammenarbeit von 14 Forscherinnen und Forscher an acht Standorten. Durch das ATBEST-Netzwerk habe ich Zugang zu einer Vielzahl an Kompetenzen unterschiedlicher Fachbereiche, außerdem zu Institutionen, die mehr personelle und infrastrukturelle Ressourcen zur Verfügung haben.

9. Persönlich zu kämpfen habe ich ...
... damit, den grundlegenden biologischen Prozess vollständig zu verstehen. Mein fachlicher Hintergrund sind die elektrischen und elektronischen Ingenieurwissenschaften. Es ist aufregend, mein Wissen auf das System einer anderen Fachdisziplin anzuwenden, gleichzeitig ist aber auch eine Herausforderung.

10. Als Motivationskick hilft mir am besten ...
... das ATBEST-Projektteam. Es ist ein tolles Team mit vielen motivierten und engagierten Leuten, die eine Menge interessanter Ideen und Vorschläge einbringen und sich gegenseitig dabei unterstützen eine positive Einstellung zu erzeugen.

11. Das muss sich in der Wissenslandschaft ändern:
Eine der größten Hürden bei der anaeroben Gärung ist der Unsicherheitsfaktor, dass staatliche Subventionen kurzfristig geändert werden können. Der Bau eines Fermenters dauert zwei bis drei Jahre. Es würde helfen, wenn politische Linien über einen längeren Zeitraum eingehalten werden könnten.

Interview: Monika Probst

M
M