Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Doppelte Power aus Bakterien

01.10.2015

Freiburger Wissenschaftler arbeiten an einem innovativen Verfahren, um aus Abwasser Strom zu erzeugen – mithilfe von Bakterien. Mit diesem Verfahren, dessen Entwicklung durch die Baden-Württemberg Stiftung finanziert wird, stoßen die beiden Wissenschaftler, Joana Danzer und Dr. Sven Kerzenmacher, sowohl national als auch international auf großes Interesse.

Mit ein paar Tricks lassen sich Bakterien im Abwasser als Energieerzeuger nutzen: Manche Mikroorganismen sind nämlich in der Lage, Elektronen von den organischen Bestandteilen des Abwassers auf die Anode einer mikrobiellen Brennstoffzelle zu übertragen. Von dort aus wandern die Elektronen weiter zur Kathode und es fließt elektrischer Strom. Besonders effizient läuft das Ganze ab, wenn die Anode gleichzeitig als Filter dient, der die Keime aus dem Wasser entfernt.

Eine solche optimierte mikrobielle Brennstoffzelle entwickelt Joana Danzer vom Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg in ihrer Doktorarbeit. Am 3. Oktober wird sie dieses Konzept auf der internationalen Tagung „International Society for Microbial Electrochemistry and Technology (ISMET)“ in Tempe/Arizona vorstellen. Für ihre Teilnahme an der Konferenz erhielt die junge Ingenieurin einen „ISMET abstract award“, der die Gebühren für die Registrierung und die Übernachtung am Tagungsort umfasst.

Auf die Idee, das Anodenmaterial einer mikrobiellen Brennstoffzelle gleichzeitig als Bakterienfilter zu nutzen, kam Joana Danzer 2012 gemeinsam mit ihrem Betreuer Dr. Sven Kerzenmacher. „Dies macht die Bakterienfiltration, die in immer mehr moderne Kläranlagen zum Einsatz kommt, weniger energieintensiv“, weist Danzer auf den entscheidenden Vorteil der Innovation hin.

„Indem man einen Teil der zur Abwasserbehandlung benötigten Energie während der Filtration mit derselben Struktur gewinnt, schlägt man zwei Fliegen mit einer Klappe.“ Finanziert werden die Forschungsarbeiten der Freiburger Wissenschaftler durch die Baden-Württemberg Stiftung im Rahmen des Programms Umwelttechnologieforschung. Zusammen mit der Universität Freiburg hat die Stiftung das Konzept im Jahr 2013 zum Patent angemeldet und ein Jahr später für Deutschland bereits die entsprechenden Schutzrechte erhalten.

Ebenfalls im Jahr 2014 ist den Wissenschaftlern der Nachweis gelungen, dass das Verfahren im 5 Liter-Maßstab funktioniert. Sie testeten das Konzept mit synthetischem Kulturmedium, dem Bodenbakterium Geobacter sulfurreducens und einer Anode aus porösem Edelstahl. Im Vergleich zu einer herkömmlichen, biofilmbasierten Brennstoffzelle konnten sie den Stromfluss an der filtrationsaktiven Anode um das 3,6fache steigern.

Im nächsten Schritt optimieren die Wissenschaftler nun ihre Innovation für die Anwendung mit echtem Abwasser. Da die Brennstoffzelle mit einer Anode aus porösem Edelstahl für eine kommerzielle Nutzung zu teuer wäre, testen sie parallel verschiedene alternative Materialien mit dem Ziel, eine wirtschaftlich tragfähige Anode zu entwickeln. Als Einsatzorte für die filtrationsaktive mikrobielle Brennstoffzelle kämen dann vor allem Kläranlagen von Industriebetrieben oder auch Kreuzfahrtschiffen infrage, die eine eigene Abwasseraufbereitung durchführen.

Für ihre Arbeiten ist Joana Danzer im Oktober 2014 bereits mit dem f-Cell Award in der Kategorie „Science“ ausgezeichnet worden, den das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg gemeinsam mit der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH jedes Jahr ausschreibt.

Die Einladung, das Projekt auf der ISMET-Tagung vorzustellen, bedeutet für Danzer eine weitere Honorierung ihrer Forschungsbemühungen: „Ich freue mich sehr, dass die Idee sowohl in der Welt herkömmlicher Brennstoffzellen als auch im Bereich der Bioelektrochemie Anklang findet. Damit erhöhen sich die Chancen, dass auch andere Forscher an dem Thema weiterarbeiten und dass es uns schneller gelingt, die Technologie aus dem Labor in die Anwendung zu bringen.“
Hinweis:
Lesen Sie hier (http://issuu.com/bw-stiftung/docs/bws_14006_perspektive_02_2014_rz_we/40?e=43128...) ein Interview mit den beiden Wissenschaftlern in unserem Magazin Perspektive Baden-Württemberg.
Mehr Informationen sowie das Programm zur ISMET-Tagung finden Sie hier: http://www.ismet2015.org/program.html

Stiftungsprofil:
Die Baden-Württemberg Stiftung setzt sich für ein lebendiges und lebenswertes Baden-Württemberg ein. Sie ebnet den Weg für Spitzenforschung, vielfältige Bildungsmaßnahmen und den verantwortungsbewussten Umgang mit unseren Mitmenschen. Die Baden-Württemberg Stiftung ist eine der großen operativen Stiftungen in Deutschland. Sie ist die einzige, die ausschließlich und überparteilich in die Zukunft Baden-Württembergs investiert – und damit in die Zukunft seiner Bürgerinnen und Bürger. www.bwstiftung.de

Medienkontakt:
Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Julia Kovar
Kriegsbergstraße 42 • 70174 Stuttgart
Fon: +49.711.248 476-16
Fax: +49.711.248 476-54
kovar@bwstiftung.de

Joana Danzer
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Institut für Mikrosystemtechnik – IMTEK
Georges-Köhler-Allee 103
79110 Freiburg
Tel.: +49 761 203-73215
Email: joana.danzer@imtek.de

Julia Kovar | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.bwstiftung.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften