Organische Materialien können unter Luftabschluss durch Erhitzen vergast werden. Hierbei entsteht ein Gemisch aus Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2), welches als Synthesegas bezeichnet wird. Mit Hilfe von Mikroorganismen können in einer nachfolgenden Fermentation die gasförmigen Ausgangsstoffe in unterschiedliche Produkte, z.B. organische Säuren oder Alkohole, verwandelt werden. 

Die eingesetzten Mikroorganismen, werden zur Gruppe der Aceto- oder Methanogenen zugerechnet. Sie verwerten die Gase im Zuge ihres Stoffwechsels und schleusen die gebildeten Produkte in das umgebende Medium aus. Diese bilden die Ausgangsbasis zur Erzeugung nachhaltiger Treibstoffe und Chemikalien.

Zu den möglichen Ausgangsmaterialien gehören verschiedene Abfallströme und Restmassen. Beispiele sind etwa Holzreste, landwirtschaftliche Nebenprodukte, Hausmüll, oder industrielle Produktionsabfälle. Auf diese Weise können eine Reihe von Abfällen, die sonst nur eingeschränkt nutzbar wären, in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. 

Wesentliche Voraussetzung für das Verfahren ist die hohe Anpassungsfähigkeit von Mikroorganismen an unterschiedliche Gaszusammensetzungen, woraus sich eine hohe Variabilität bei den einsetzbaren Reststoffen ergibt.

Die Erzeugung von Methan (CH4) oder Ethanol als Biotreibstoffe ist bereits Stand der Technik. Zurzeit wird intensiv an weiteren mikrobiologischen Umsetzungsreaktion geforscht, mit denen die Palette der gewonnen Chemikalien verbreitert werden soll. 
Am Institut für Umweltbiotechnologie wird vor allem der Einsatz synthetischer Mischkulturen, die in synergistische Weise bei der Produktion hochwertiger Metaboliten zusammenwirken, untersucht. Ebenso wird die Kombination der Syngasfermentation mit der Elektrofermentation erforscht. Hierbei wird mit Hilfe einer kleinen angelegten Spannung der mikrobielle Stoffwechsel manipuliert und somit das erzeugte Produktspektrum in die gewünschte Richtung gelenkt. 

In den Arbeiten besteht eine enge Kooperation mit dem K1 Kompetenzzentrum BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies. Die neu errichtete 1 MW Dual-Fluid Vergaseranlage in Wien-Simmering bietet die ausgezeichnete Gelegenheit Versuche mit realen Gasen durchzuführen.

Kontakt
Universität für Bodenkultur Wien
IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie
ao. Univ. Prof. DI Dr. Werner Fuchs
werner.fuchs@boku.ac.at

BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH
DI Dr. Bernhard Drosg
bernhard.drosg@best-research.eu