Die Zielstellung des Teilprojektes "Biokatalytischer Aufschluss von NaWaRo" im Rahmen des Verbundvorhabens "FABES-Modul" lag in der Erhöhung der Ausnutzung von Biogassubstraten durch eine Vorbehandlung mit biokatalytisch wirksamen Hilfsstoffen, gewonnen aus Nebenprodukten der Speise- und Zuchtpilzproduktion ("Biorecycling") oder durch Enzyme auf der Basis von Schimmelpilzen. Lignocellulosereiche Substrate sollen besser für die Energiegewinnung verfügbar gemacht und damit die Ressourceneffizienz bei Enzymherstellung und Biogasprozess verbessert werden. Die Wirkung der Enzyme auf die verwendeten Substrate wurde anhand von Enzymassays, wässrigen Hydrolysen, diskontinuierlichen Gärtests sowie der Ermittlung von Abbauraten durch eine weitreichende Inhaltsstoffanalyse der Substrate, Intermediate und Gärreste untersucht.
Mit dem Einsatz von Nebenprodukten der Speisepilzproduktion, vorrangig des Pasaniapilzes, gelang es, u. a. durch einen verstärkten Abbau der Lignocellulose die Biogas- bzw. Methanproduktion zu steigern. Unter mesophilen Versuchsbedingungen war durch den Einsatz von Rohhäckseln des Pasaniapilzes oder nach vorheriger mechanischer Aufarbeitung des Substrates aus Heu und Stroh und den Zusatz von Rohpresssaft des Pasaniapilzes eine signifikante Methanertragssteigerung von 12 bzw. 24 % erzielbar. Unter thermophilen Bedingungen stieg der Methanertrag bei dem mechanisch-enzymatisch behandelten Material um 19 %. Es ist demnach denkbar, kommerzielle technische Enzympräparate durch biorecycelte katalytisch wirksame Substrate der Speise- und Zuchtpilzproduktion zu substituieren. Verstärkt muss an einer Aufarbeitung zur Erhöhung des hydrolytischen Potenzials durch Aufkonzentration und zur Stabilisierung gearbeitet werden, um u. a. geringere Einsatzmengen für die spätere praktische Anwendung in Biogasanlagen gewährleisten zu können.
Forschungszentrum Jülich GmbH
Dipl.-Leb. Chem. Ulrike Schimpf
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