Bakterien als Energiequelle von morgen

Technische Textilien erfüllen ihre Aufgaben zur Verbesserung der Lebensqualität – wirtschaftlich, umweltschonend und nachhaltig. Und mehr noch: Bald könnte deutsches Know-how dafür sorgen, dass sie helfen, völlig neue Energiequellen zu nutzen. Das Dürener Familienunternehmen Heimbach ist Partner eines Forschungsprojekts zur „Carbonbasierten mikrobiellen Brennstoffzelle“ (TexKoMBZ). Dabei dient Textil als Trägermodul für energieerzeugende Mikroorganismen.

Es klingt komplizierter als es ist, denn bei TexKoMBZ geht es, einfach ausgedrückt, darum, Energie von Bakterien zu gewinnen, indem diese sich an einem textilen Trägermodul anhaften und eingeleitete Abwässer reinigen. Hierdurch entsteht Energie, die abgegriffen und genutzt werden kann. Das  öffentlich geförderte Forschungsprojekt wurde im Rahmen der Ausschreibung „Neue Produkte für die Bioökonomie“ seitens des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) bewilligt.

So funktioniert das Prinzip

Jeder weiß, dass fossile Brennstoffe möglichst schnell überflüssig gemacht werden müssen. Die „Energiewende“ ist in vollem Gange. Neben Wind- und Wasserkraft, Solarenergie sowie Erdwärme und Biogas ist mikrobielle Energiegewinnung ein wichtiger Bestandteil dieser gesellschaftlichen Herausforderung.

Die Partner des Projekts
Neben den Wissenschaftler aus Heimbachs F&E-Abteilung sind folgende Partner beteiligt:
Institut für Textiltechnik RWTH Aachen University (ITA) über ITA Augsburg gGmbH, Institut für Angewandte Mikrobiologie der RWTH Aachen University (iAMB), Institut für Modellbildung und Hochleistungsrechnen der Hochschule Niederrhein (IMH), Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen University (ISA), Güth & Wolf GmbH und CARBO-TEX GmbH (beide Carbontextil-Hersteller), Mainsite Technologies GmbH (Anlagenbau), Rhein Papier GmbH UPM Hürth (Papierherstellung u. Abwasseraufbereitung)

Das Prinzip beiTexKoMBZ funktioniert wie folgt: Im Gegensatz zu herkömmlichen Brennstoffzellen werden Textilien aus Carbongeweben/-gelegen als Minuspol eingesetzt. An diesen Kathoden lagern sich Bakterien aus Abwässern an und erzeugen Strom – sozusagen ein „bakterieller Minuspol“.

Damit die Mikroorganismen bestmöglich anhaften, werden dreidimensional geformte Textilien (Rollen, Röhren, Wickel etc.) hergestellt, die aus Carbon bestehen. Dieser in vielen verschiedenen Industrien angewandte Hochleistungswerkstoff besitzt eine Oberfläche, die Bakterien „mögen“, und sich deshalb besonders gut anhaften. Da Carbon leitet, kann die von den Mikroorganismen beim Klären produzierte Energie aus der Batterie abgegriffen werden.

Eine Innovation aus dem Forschungs- und Wirtschaftsstandort Deutschland

Globalisierung bedeutet, sich stetigem Wettbewerbsdruck stellen zu müssen. Das betrifft auch oder im Besonderen die Papierbranche und somit das Kerngeschäft von Heimbach. Interdisziplinäre Kooperation am Forschungsstandort Deutschland ist ein Schlüssel, wie Unternehmen wie Heimbach den notwendigen technologischen Fortschritt in diesem Wettbewerbsumfeld darstellen.

Das Projekt TexKoMBZ ist dazu ein mustergültiges Beispiel. Die Fachleute aus Forschung und Entwicklung bei Heimbach steuern hier einen Teilsegment aus ihrer Kernkompetenz bei – nämlich die Produktion dreidimensionaler Carbon-Trägermodule. Zusammen mit den anderen Forschungsinstituten und Fachunternehmen wird dann die gesamte mikrobielle Brennstoffzelle realisiert. Ein Paradebeispiel, wie der Forschungs- und Wirtschaftsstandort Deutschland durch Zusammenarbeit spezialisierter Wissenschaftler und Technologieunternehmen gesamtgesellschaftliche Ziele angehen kann. Schließlich wird die Fähigkeit, ressourcenschonende Energie günstig produzieren zu können, ein entscheidender Wettbewerbsvorteil der Zukunft sein.

Nutzen für Papiermacher

Vor allem die Abwasser- und Energiewirtschaft könnte in Zukunft Nutznießer dieses neuen Verfahrens sein. Jedoch hat auch die Papierbranche einen großen Nutzen, schließlich bietet sich papiererzeugenden Unternehmen dank TexKoMBZ die Möglichkeit, in Zukunft Abwässer gezielt zur Energiegewinnung einsetzen zu können. Und da die Energiekosten bekanntlich einen wesentlichen Teil der Gesamtaufwendungen bei der Papiererzeugung ausmachen, liegt in TexKoMBZ eine Chance, dauerhaft die Produktion zu vergünstigen – und zugleich nachhaltig wie zukunftsorientiert zu agieren.

 

Mehr erfahren?
Wenn Sie Hintergründe zu Methode und Technologie erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen den Fachbericht der RWTH Aachen: Diesen können Sie kostenlos bei  Heimbach GmbH & Co.KG, Frau Silke Eßer unter 0 24 21/8 02-207 oder per E-Mail an silke.esser@heimbach.com bestellen.