Biologische Methanisierung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen

Bei der Erzeugung von Biogas wird organische Biomasse von einer mikrobiellen Lebensgemeinschaft in Methan und Kohlendioxid umgewandelt. Der letzte Schritt, die Methanogenese, wird von spezialisierten Bakterien durchgeführt, die neben Acetat als Substrat insbesondere Wasserstoff und Kohlendioxid zur Synthese von Methan nutzen. Diese mikrobielle Aktivität kann genutzt werden, um durch die Einspeisung von Wasserstoff den Gehalt von Methan in Biogas zu erhöhen. Der Prozess findet im Vergleich zur chemischen Methanisierung unter milden Bedingungen (T= 30-60°C, p= 1 atm) statt und erfordert deshalb einen vergleichsweise geringen technischen Aufwand und weniger thermische Energie. Darüber hinaus besitzen die methanogenen Mikroorganismen (Biokatalysator) eine hohe Affinität zu Wasserstoff, der bei Stromüberschuß im Stromnetz durch Elektrolyse erzeugt werden kann und wandeln diesen auch bei niedrigen Konzentrationen effizient zu Methan um.

Im Rahmen des Projektes „Altmarkenergie“ beschäftigt sich unsere Arbeitsgruppe mit der Etablierung von Verfahren zur biologischen Methanisierung von Kohlendioxid außerhalb der eigentlichen Biogasanlagen. Ein zentraler Fokus ist dabei die Optimierung der Raum-Zeit-Ausbeute. Hierbei sollen folgende Probleme der Methanisierung adressiert werden: (1) die relativ niedrige Rate bei der biologischen Konversion von CO2 zu Methan, (2) der schlechte Transfer der gasförmigen Substrate in die Flüssigphase der Bioreaktoren und (3) die begrenzte Stabilität der Bakterienkulturen, die als Biokatalysator notwendig sind. Zur Verbesserung der biologischen Methanisierung sollen sowohl verschiedene Rein- und Mischkulturen als auch unterschiedliche Reaktorkonzepte getestet werden. Durch Proteomanalysen soll der Zustand der Biomasse biochemisch beschrieben werden, um daraus Hinweise für die Verbesserung der Prozessbedingungen abzuleiten.

Weitere Informationen

Unternehmen

Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.

Abschlussart

Dissertation

Ansprechpartner/in

Bei inhaltlichen Fragen zur ausgeschriebenen Stelle wenden Sie sich bitte an Herrn Dr. Dirk Benndorf benndorf@mpi-magdeburg.mpg.de. Ihre aussagekräftigen und vollständigen Bewerbungsunterlagen senden Sie bitte an Frau Annegret Frauendienst sek-bpe@mpi-magdeburg.mpg.de, Telefon: 0391/6110200.

Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme
Sandtorstr. 1
39106 Magdeburg

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

Wir erwarten eine Doktorandin oder einen Doktoranden, die oder der über solide Kenntnisse im Betrieb von Bioreaktoren verfügt, praktische Erfahrungen in der anaeroben Kultivierung von Mikroorganismen und in der Proteomanalytik sowie Grundkenntnisse in den Bereichen Molekularbiologie, Zellkultur, Modellierung und Programmierung hat.

Sehr gute EDV- sowie Englischkenntnisse, eine gewissenhafte Arbeitsweise, Flexibilität, Teamfähigkeit und Belastbarkeit werden vorausgesetzt. Die Bereitschaft zur engen Zusammenarbeit mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Abteilung Bioprozesstechnik und des Lehrstuhls Bioprozesstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wird ebenfalls erwartet.

Zusatzinformationen

Wir bieten eine abwechslungsreiche Stelle mit der Chance zur Promotion innerhalb einer interdisziplinären Arbeitsgruppe mit einem besonderen Schwerpunkt in der Kultivierung anaerober Mikroorganismen, gute Einarbeitung, kompetente Betreuung und eigenverantwortliches Arbeiten. Beginn: ab sofort; Dauer: 3 Jahre. Weiterhin:

modernste Geräte und Laborausstattung
Mitarbeit in einem sympathischen, internationalen und interdisziplinären Team.
freundliche und motivierende Arbeitsatmosphäre
Je nach individueller Voraussetzung bieten wir eine Vergütung nach der entsprechenden Entgeltgruppe des Tarifvertrags für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund) sowie die verschiedenen Sozialleistungen entsprechend den Regelungen des öffentlichen Dienstes (Bundesdienst).

Die Max-Planck-Gesellschaft ist bemüht, mehr schwerbehinderte Menschen zu beschäftigen. Bewerbungen Schwerbehinderter sind ausdrücklich erwünscht. Wir streben eine Erhöhung des Frauenanteils in den Bereichen an, in denen sie unterrepräsentiert sind und fordern deshalb Frauen ausdrücklich zur Bewerbung auf.