Rolle von EPS in Anwesenheit von Störstoffen in AD Systemen

Während der anaeroben Vergärung bauen Mikroorganismen unter Sauerstoffabschluss organischen Substraten zu Biogas ab. Dieses besteht hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid und ist eine für den Menschen nutzbare, klimaneutrale Energiequelle. Die anaerobe Vergärung von organischen Abfällen zB. aus dem Haushalt oder der Landwirtschaft ist dabei besonders erstrebenswert, da nicht nur eine CO2-neutrale Energiequelle gewonnen wird, sondern auch Treibhausgasemissionen aus organischen Abfällen vermindert, der organische Abfall in Volumen und Gewicht reduziert und bei höheren Prozesstemperaturen der Abfall hygienisiert wird. Nach Ende der Vergärung stellt der Gärrest einen wertvollen Dünger mit geringer Geruchsbelästigung dar. Jedoch können mit den verwendeten organischen Abfällen auch unerwünschte und sogar hemmende Stoffe wie zB. Ammoniak oder aromatische Verbindungen in den Biogasreaktor eingebracht werden, die die für den Abbau essentielle mikrobielle Gemeinschaft stark beeinträchtigen und somit die Biogasproduktion zum Erliegen bringen können. Eine Möglichkeit der Mikroorganismen mit diesen Bedingungen zurecht zu kommen ist die Produktion von extrazellulären Polymeren (EPS), durch die sich wiederum Mikroorganismen in Flocken, Biofilmen oder Granulen organisieren und schützen können. Die chemische Zusammensetzung dieser Strukturen sowie die Mechanismen und Voraussetzungen zur EPS Produktion sind insbesondere in anaeroben Systemen noch unzureichend erforscht und verstanden. Ziel dieses Projektes ist es, mit Hilfe von verschiedenen Methoden (anaerober Kultivierung, biochemischen und molekularbiologischen Analysen, Single-Cell Methoden und chemischer Bildgebungstechnologie) die Rolle dieser extrazellulären Polymere während der anaeroben Vergärung in Anwesenheit von Störstoffen sowie das Ausmaß an Widerstandfähigkeit der Mikroorganismen mit Hilfe von extrazellulären Polymeren besser zu verstehen. Dieses umfassende Projekt wird in Kooperation mit nationalen und internationalen Wissenschaftspartnern durchgeführt.