Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abfallentsorgung wird klimafreundlicher - Mikroorganismen fressen das Treibhausgas Methan

15.12.2011
Kohlendioxid ist zum Synonym für den Klimawandel geworden, über das 25 Mal treibhauswirksamere Methan wird hingegen selten gesprochen. Nach der Landwirtschaft sind Abfalldeponien die größte von Menschen produzierte Methanquelle. Eine Biologin der TU Darmstadt hat in einem Verbundprojekt einen Weg gefunden, solche Methanemissionen aus Deponien drastisch zu reduzieren.

„Bei Deponieabschluss werden Erdmaterialien zum Schutz vor Emissionen aufgebracht, in denen sich dann auf ganz natürliche Art Methan konsumierende Bakterien ansiedeln. Allerdings werden Deponien üblicherweise mit den Materialien abgedeckt, die vor Ort eben zur Verfügung stehen, ohne ihre Eignung für den Methanabbau zu überprüfen“, moniert Sonja Bohn vom Fachgebiet Abfalltechnik der TU Darmstadt.

Die Biologin hat im Rahmen des Verbundprojektes MiMethox erstmals untersucht, wie man die Bakterien bei ihrer Fresstätigkeit unterstützen kann. „Indem wir angepasste Abdeckschichten mit den jeweils optimalen Materialmischungen verwenden, können wir den Methanabbau durch Bakterien im besten Fall auf 100 Prozent steigern“, berichtet die Biologin.

Die richtige Mischung macht’s

Welche Materialien sich hierfür optimal eignen und wie der Aufbau aussehen sollte, hat das MiMethox-Team erforscht. Die Ergebnisse der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Versuche werden im kommenden Jahr in zwei Leitfäden veröffentlicht, die dann den Deponiebetreibern für ihre Arbeit zur Verfügung stehen werden.

Während die Verbundpartner der Universität Hamburg und der TU Hamburg-Harburg sowie das Ingenieurbüro melchior + wittpohl die Gegebenheiten an stillgelegten Altdeponien in Norddeutschland charakterisiert haben, hat die Darmstädter Biologin ihre Untersuchungen auf einer modernen Deponie durchgeführt, auf der vorbehandelte Abfälle aus Haushalten und Kleinindustrien noch aktiv abgelagert werden.

„Böden bestehen aus Sand, Ton und Schluff. Wie effektiv Mikroorganismen Methan abbauen, hängt dabei stark von der richtigen Mischung der einzelnen Bestandteile ab, die einen wesentlichen Einfluss hat auf Umweltbedingungen wie Sauerstoffdurchdringung, Temperatur, Bodenbeschaffenheit und Wasserhaushalt“, erläutert Bohn. Böden mit einem hohen Feinkornanteil etwa haben eine nur geringe Luftkapazität, was für die Arbeit der Mikroorganismen ungünstig ist. Eine Zumischung von Sand verbessert die Durchlüftung deutlich und sorgt damit für einen effektiven Abbau von Methangas. „Man sollte darauf achten, dass mindestens 14 Prozent der Hohlräume im Erdreich mit Luft gefüllt sind“.

Aber auch bestimmte Pflanzen können die Bedingungen zugunsten der Mikroorganismen deutlich verbessern. „Bepflanzungen können gerade feinporige Bodenmaterialien wie Ton weiter aufwerten und auch Erosionen nach Niederschlägen verhindern. Hülsenfrüchte, wie zum Beispiel Klee oder Bohnen reichern zudem Stickstoff im Boden an, der ebenfalls für den Abbau von Methan notwendig ist.“ Für ihre Arbeiten zum Einfluss der Vegetation wurde Bohn im Herbst auf dem XIII. International Waste-Management and Landfill Symposium ausgezeichnet.

Gas entweicht aus Hotspots

Doch selbst wenn eine Deponie gänzlich mit einer optimalen Erdmischung bedeckt ist, kann dennoch Gas entweichen. Das passiert allerdings nicht flächig, wie das MiMethox-Team herausgefunden hat, sondern über sehr kleine Stellen in der Abdeckschicht. „Die sind oft nur wenige Zentimeter groß, so dass sie bei den großmaschigen Kontrollen der Deponien häufig übersehen werden – zumal nicht vorhersehbar ist, wo und wann sie auftreten“, weiß Bohn. „Das heißt, oft wird gar nicht bemerkt, dass noch relevante Mengen an Gas entweichen.“ Diese als „Hotspots" bezeichneten Stellen entstehen durch Austrocknungsrisse in der Abdeckungsschicht, durch im Boden wühlende Tiere oder auch durch unsachgemäßes Aufbringen etwa von nicht homogenen Abdeckungsmaterialien. Für eine Hotspot-Sanierung muss der lokal konzentrierte Gasstrom auf eine größere Fläche verteilt werden, damit die Bakterien länger in Kontakt mit dem Gas sind. Das Einbringen einer Kiesschicht kann da unter Umständen schon ausreichen. Wenn die neuen Leitfäden erschienen sind, werden Deponiebetreiber auch nachlesen können, wie sich entweichendes Methan messen und Hotspots beseitigen lassen.

Pressekontakt:
Sonja Bohn und Hui-lo Lo
Tel.: 06151/16-4901
E-Mail: s.bohn@iwar.tu-darmstadt.de

Jörg Feuck | idw
Weitere Informationen:
http://www.mimethox.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kaltwasserkorallen: Versauerung schadet, Wärme hilft
27.04.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Auf dem Gipfel der Evolution – Flechten bei der Artbildung zugeschaut
27.04.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie