Die beiden Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel und Dr.-Ing. Tito Gehring, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik, haben eine innovative Technik entwickelt, im Rahmen der Kläranlagen auf umweltfreundliche Weise Methan aus Kohlendioxid herstellen. Dieses lässt sich ohne Anpassung in die vorhandene Erdgasinfrastruktur einspeisen.

Obwohl Methan einen schlechten Ruf hat, bringt es viele gute Eigenschaften und Potenziale im Hinblick auf die Energiewende mit sich: Es ist einfacher handzuhaben und leichter zu speichern als Wasserstoff. Zudem kann es wie Erdgas in der bereits vorhandenen Infrastruktur genutzt werden. Erdgasfahrzeuge oder -heizungen könnten ohne Schwierigkeiten mit Methan betrieben werden, so Tito Gehring. Darüber hinaus wird durch die Nutzung von Methan der Export von Wasserstoff, welches in südlichen, wasserarmen Regionen hergestellt wird, und somit letztlich auch von Wasser reduziert werden. Sie berichten in der Zeitschrift Cell Reports Physical Science vom 16. August 2023.

Die Produktion von Methan durch Bakterien ist sehr effizient und fällt in Kläranlagen als Bestandteil von Biogas an, so dass diese sogar dadurch ihren eigenen Energiebedarf decken können. Da das Biogas nur 60 Prozent Methan enthält, haben die Bochumer Arbeitsgruppen ein neues Konzept entwickelt. Um hochkonzentriertes Methan herzustellen, benötigen die Mikroorganismen CO2 sowie Wasserstoff, welcher hinzugefügt werden muss. Um diesen zu produzieren, entwickelte die Gruppe um Ulf-Peter Apfel von der Arbeitsgruppe Technische Elektrochemie und der Abteilung Elektrosynthese des Fraunhofer UMSICHT eigens ein Elektrolyseur mit einem edelmetallfreien Katalysator, welcher langlebig und energieeffizient die Wasserstoffzufuhr gewährleistet.