Ziel ist die Untersuchung, Gestaltung und Nutzung geomikrobiologischer Prozesse zur Dekontamination von Schadstoffen im Untergrund sowie zur Produktion von Energieträgern und deren Speicherung in Lagerstätten.

Der Fachbereich Geobiotechnologie und Chemodynamik (Leitung Prof.Dr. Andreas P. Loibner) verfügt über umfangreiche Erfahrung hinsichtlich der Untersuchung, Gestaltung und Nutzung mikrobieller Stoffwechselleistungen, welche von zentraler Bedeutung für Umsetzungsprozesse im Untergrund sind. Die Arbeiten fokussieren einerseits auf die mikrobielle Produktion von Energieträgern in Öl- und Erdgaslagerstätten, andererseits werden fundamentale Sorptionsmechanismen von hydrophoben organischen Verbindungen und deren Einfluss auf den biologischen Schadstoffabbau sowie die Toxizität von Umweltkontaminationen erforscht.

Neue Dissertation online

Development of a molecular toolset for monitoring metabolic proficiencies of anaerobic microbes in underground gas storages

Neue Masterarbeit online

Determination of growth parameters of selected methanogenic archaea assessed under anaerobic conditions

Verhalten von Schadstoffen im Boden

Umweltanalytik

Umweltanalytik

Zum Nachweis von organischen Schadstoffen in Boden und Grundwasser werden hoch sensitive Analysenmethoden entwickelt, überprüft und eingesetzt. Dazu stehen moderne analytische Instrumente zur Verfügung wie LC-TOF, LC-FLD, LC-DAD, GC-MSEI, GC-MSNCI, Itex-GCMS, und zweidimensionale GC-MS.

Schadstoffverfügbarkeit

Schadstoffverfügbarkeit

Zur Erforschung der Schadstoffverteilung und Sequestrierung in Bodenkompartimenten werden in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern innovative Methoden entwickelt und zur Quantifizierung der verfügbaren Schadstofffraktion eingesetzt.

Mikrobieller Schadstoffabbau

Mikrobielle Abbauprozesse nehmen eine zentrale Rolle in der Reduktion von organischen Umweltschadstoffen ein. Sowohl aerobe und anaerobe Abbaumechanismen werden hinsichtlich ihrer Nutzung für den Abbau verschiedener Schadstoffgruppen optimiert. Die Charakterisierung der involvierten Mikroorganismen liefert essentielle Information für ein umfangreiches Verständnis von Abbauprozessen. Die gezielte Steuerung dieser Prozesse wird zur Entwicklung von Sanierungstechniken für Altlasten herangezogen.

Untersuchung mikrobieller Prozesse im Untergrund

Charakterisierung mikrobieller Populationen im Untergrund

Charakterisierung mikrobieller Populationen im Untergrund

Die Charakterisierung von mikrobiellen Konsortien, speziell in porösen Medien, stellt auf Grund der eingeschränkten Kultivierbarkeit eine große Herausforderung dar. Um die Gesamtheit vorhandener Mikroorganismen weitgehend zu erfassen, werden modernste molekularbiologische Methoden eingesetzt.

Diese beruhen auf der phylogenetischen Sequenzanalyse von Nukleinsäuren (DNS & RNS) und dem Einsatz bioinformatischer Methoden. So können Auswirkungen externer Einflussfaktoren auf die Zusammensetzung des Mikrobioms eines Ökosystems erfasst werden. Weiters wird die FISH Methodik, eine Kombination aus hochauflösender Mikroskopie und Oligonukleotidsonden, herangezogen um Informationen über den Aufenthaltsort von identifizierten Mikroorganismen in porösen Medien zu erhalten. Auf diese Weise wird Einblick in sonst kaum zugängliche mikrobielle Habitate gewährt.

Energy storage and conversion

Energy storage and conversion

Die steigende Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen erfordert auch umfangreiche Speicherlösungen. „Power-to-Gas“ stellt durch Umwandlung von Überschussstrom in Wasserstoff einen Energieträger zur Verfügung, der in ehemaligen Lagerstätten gespeichert werden kann. Wasserstoff kann jedoch von zahlreichen Mikroorganismen, die in Lagerstätten natürlich vorhanden sind, als Elektronendonator genutzt werden. Das kann einerseits zu Energieverlusten und einer Gefährdung der Speicherintegrität führen, andererseits kann durch hydrogenotrophe Methanogenese Wasserstoff in Gegenwart von Kohlendioxid zu Methan umgewandelt werden, welches vollständig kompatibel mit der existierenden Gasinfrastruktur ist.

Durch Einsatz von Hochdruckbioreaktoren werden Bedingungen, wie sie in extremen mikrobiellen Habitaten vorzufinden sind, im Labor nachgestellt. Damit werden mikrobielle Prozesse, die in Lagerstätten ablaufen können simuliert, Effekte potentieller Einflussfaktoren evaluiert und Parameter für die technische Anwendung definiert.

Diese Expertise zur Wasserstoffspeicherung sowie zur mikrobiellen Untertage-Methanisierung in ehemaligen Erdgaslagerstätten wurde bzw. wird in die Leitprojekte des österreichischen Klima und Energiefonds Underground Sun Storage und Underground Sun Conversion eingebracht (Projektnummer der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft: 840 705 bzw. 855 231). Weitere Information dazu findet sich auf www.underground-sun-storage.at bzw. www.underground-sun-conversion.at.