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Neugenehmigung einer Biogasanlage am Standort Grevesmühlen

Die GrünGas Grevesmühlen GmbH & Co. KG plant die Errichtung und den Betrieb einer Biogasanlage mit Biogasaufbereitung am Baarrsee 2/4/6 im „Industrie- und Gewerbegebiet Grevesmühlen Nordwest“ in 23936 Grevesmühlen. Die Biogasanlage soll einer regenerativen und nachhaltigen Energiegewinnung sowie der Substitution von Primärenergie durch regenerative Energieträger dienen. Hierfür sollen Behälter zur Fermentation, Gasspeicher, Gärrestläger, ein BHKW und eine Biogasaufbereitungsanlage mit zugehörigen Nebenanlagen errichtet werden. Für die immissionsschutzrechtliche Neugenehmigung der Biogasanlage ist eine Genehmigung nach § 4 i.V.m. § 10 BImSchG beantragt.

Erstmalige Realisierung einer Biogasanlage mit De-Laktose-Permeat (DLP) als Monosubstrat und innovativer Phosphorrückgewinnung

Die MEGGLE Group ist ein Hersteller von Milchprodukten. Am Hauptsitz in Wasserburg am Inn werden Butter und Butterspezialitäten, sowie funktionale Produkte für die Lebensmittel-, Futtermittel- und Pharmaindustrie hergestellt. Bei der Verarbeitung von Milch in Molkereien fallen große Mengen Molke an. Nach Abtrennung der wirtschaftlich nutzbaren Inhaltsstoffe – insbesondere der Molkenproteine und der Laktose – verbleibt als Reststoff De-Laktose-Permeat (DLP). Dieses weist einen hohen Anteil an Phosphat, weitere Mineralsalzen sowie leicht biologisch abbaubare organische Substanzen auf. Aufgrund der hohen Salz- und Phosphatgehalte ist ein Einsatz von DLP als Monosubstrat oder in größeren Anteilen in konventionellen Biogasanlagen derzeit technisch nicht möglich. Die Verwertung ist daher bislang auf geringe Zumischmengen in externen landwirtschaftlichen Biogasanlagen beschränkt. Eine stoffliche Nutzung, beispielsweise als Futtermittel, ist ebenfalls ausgeschlossen. Zur hochwertigen Verwertung dieses Reststoffs plant die MEGGLE am Standort Wasserburg am Inn die Errichtung einer eigenen Aufbereitungs- und Verwertungsanlage. Ziel ist es, das anfallende DLP werksintern sowohl als Energieträger als auch als Quelle eines wertvollen Rohstoffs zu nutzen. Der erste Verfahrensschritt umfasst die Abtrennung des im DLP enthaltenen Phosphats. Das Produkt lässt sich zu Hydroxilapatit weiterverarbeiten. Damit ist eine stoffliche Verwertung in der chemischen Industrie oder Biotechnologie möglich. Die Flüssigphase (entphosphorisiertes DLP)  wird einer anaeroben Vergärung zugeführt. Aufgrund des weiterhin hohen Salzgehalts ist vor der biologischen Behandlung eine Standarisierung erforderlich, um geeignete Prozessbedingungen für die Methanbildung zu schaffen. Die Standarisierung erfolgt mit alkalischem Abwasser, welches im Werk anfällt. Gleichzeitig dient es der Neutralisation des sauren DLPs und der Einstellung eines für den Vergärungsprozess geeigneten pH-Wertes. Das aufbereitete Substrat wird anschließend in einen Expanded Granular Sludge Bed (EGSB)-Reaktor geleitet.  Dieser setzt organische Substanzen unter Sauerstoffausschluss durch Mikroorganismen zu Biogas (hauptsächlich Methan und Kohlendioxid) um. Die für die Methanbildung notwendigen Mikroorganismen sind im EGSB-Reaktor nicht im Substrat gelöst, sondern liegen in Form von kugelförmigen Aggregaten vor, sogenannten Pellets, die im Reaktor verbleiben. Ein Gärrest wie bei klassischen Biogasanlagen, der entsorgt werden muß, entsteht nicht. Da DLP weitgehend als Monosubstrat vergoren wird, ist zur Gewährleistung eines stabilen Vergärungsprozess die ausreichende Versorgung mit Mikronährstoffen sicherzustellen. Durch das Biogas kann ein Teil des Energiebedarfs am Standort CO 2 -neutral gedeckt werden. Darüber hinaus können rund 3.600 Tonnen Calciumphosphat zurückgewonnen werden. Branche: Nahrungs- und Futtermittel, Getränke, Landwirtschaft Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: MEGGLE GmbH & Co. KG Bundesland: Bayern Laufzeit: seit 2026 Status: Laufend

Heterotrophe Kultivierung von Rotalgen zur ressourcenschonenden und tierfreundlichen Gewinnung wertvoller Additive für eine serumfreie Zellkultur

Upcycling von Nebenströmen mit Basidiomyceten zur Gewinnung sensorisch nutzbarer Leguminosen- und Mykoproteine als neue vegane Proteinalternativen, Teilprojekt A

Schwerpunktprogramm (SPP) 2451: Lebende Materialien mit adaptiven Funktionen, Teilprojekt: Adaptive Biotechnologisch-modifizierte Bakterielle Koazervate

Das Hauptziel dieses Vorschlags ist die Entwicklung biotechnologisch-modifizierte bakterieller Koazervate (EBCs) als neuartiges Hybridmaterial mit adaptiven Eigenschaften. In dieser Arbeit schlagen wir die Etablierung von EBCs als innovative Plattformen für die mikrobielle Biotechnologie vor, bei denen die Funktionalität von Bakterien durch ihre Interaktion mit Koazervaten verbessert wird. Einerseits fungieren die Koazervate als membranlose Käfige für die Lokalisierung von Bakterien in einem begrenzten Raum und ermöglichen eine kontrollierte Aufnahme und Freisetzung von Metaboliten. Andererseits werden die eingekapselten lebenden Bakterien den Protozellen einzigartige Eigenschaften verleihen, die sich durch gentechnische Eingriffe fein abstimmen lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Forschungsvorschlag in drei Hauptziele unterteilt. Zunächst wollen wir eine Toolbox von EBCs mit verschiedenen Bakterien aufbauen. Insbesondere werden wir die Verkapselung biotechnologisch relevanter Bakterien in Koazervaten, die Lebensfähigkeit und die Stoffwechselaktivität der eingebetteten Bakterien sowie die Stabilisierung und Resistenz von EBCs über die Zeit und unter verschiedenen Bedingungen untersuchen. Zweitens wollen wir die Interaktion von EBCs mit ihrer Umgebung und ihr adaptives Verhalten untersuchen. Genauer gesagt werden metabolisch aktive EBCs auf die spezifische Induktion ausgewählter bakterieller Aktivitäten innerhalb der Koazervate getestet, was zu einer Manipulation der EBC-Funktionalität durch externe Stimuli führt. Außerdem soll die Interaktion zwischen verschiedenen stoffwechselaktiven EBCs untersucht werden. In diesem Zusammenhang werden wir untersuchen, ob Bakterien in einzelnen Koazervaten Metaboliten oder Signalmoleküle mit Bakterien in anderen Koazervaten austauschen können. Schließlich wollen wir die gegenseitige Interaktion von Bakterien und Koazervaten innerhalb der EBCs untersuchen. Insbesondere werden wir untersuchen, ob die künstliche Ansammlung von Bakterien in einem definierten Raum die gleichen Schutzeigenschaften gegen widrige Bedingungen bietet, wie es die Bildung eines Biofilms tun würde. Gleichzeitig werden wir die Rolle der Biofilmbildung in den Koazervaten und die Auswirkungen auf die Stabilität der Koazervate untersuchen. Insgesamt werden wir ein adaptives und selbstregulierendes Verhalten von EBCs erreichen, bei dem Koazervate und Bakterien ihre Eigenschaften auf der Grundlage externer Stimuli gegenseitig beeinflussen können. Wir wollen die Anwendbarkeit von EBCs in verschiedenen Prozessen wie der Fermentation oder der Behandlung von toxischen Abwässern testen.

Biogasgewinnung bei der mikrobiellen Entsorgung von Fettabscheiderschlaemmen lebensmittelverarbeitender Betriebe

Zielsetzung: Erkenntnisse ueber die physiologischen und biotechnologischen Bedingungen bei der anaeroben Vergaerung langkettiger Fettsaeuren, Fette und Oele unter methanogenen Bedingungen. Umsetzungen der Erkenntnisse zur methanogenen Vergaerung von og Substanzen bei der Entwicklung eines technischen Fermentationsprozesses mit dem Ziel der Reinigung fett- bzw oelhaltiger Abwaesser der Lebensmittelindustrie bzw lebensmittelverarbeitender Betriebe. Die Kopplung dieses Reinigungsprozesses mit einer Biogasproduktion traegt entscheidend zu einer wirtschaftlichen Gestaltung des Abwasserreinigungsprozesses bei. Arbeitsprogramm: Bei der Hydrolyse pflanzlicher und tierischer Oele/Fette werden Fettsaeuren und Glycerin freigesetzt. Beide Substanzen koennen von anaeroben Mikroorganismenpopulationen unter Produktion von Biogas mineralisiert werden. Um eine Ansaeuerung des Fermentationsmediums durch die freigesetzten Fettsaeuren zu verhindern, ist als Voraussetzung fuer einen optimalen Abbauprozess ein gut gepuffertes System und eine ausreichende Konzentration an Kationen zur voruebergehenden Aussalzung der freien Fettsaeuren notwendig. Rinderguelle und weitere komplexe, fluessige Substrate erfuellen die genannten Voraussetzungen und sind zudem noch natuerliches Habitat fuer die zum anaeroben Abbau notwendigen Mikroorganismen. Folgende Ziele wurden verfolgt: Adaptation methanogener Mischpopulationen an tierische Fette/pflanzliche Oele als einzige C-Quelle; Ermittlung des maximalen Fett-/Oelabbaus; Umsetzung der erzielten Ergebnisse und Erkenntnisse in eine technische Realisation.

Biotechnologische Fumarat-Wertschöpfungskette - Von CO2 und Zucker bis hin zu biologisch abbaubaren Chemikalien, Teilprojekt D

Neue natürliche Produkte und Enzyme aus außergewöhnlichen Pilzen, Bioökonomie International 2024: FunNPE - Neue natürliche Produkte und Enzyme aus außergewöhnlichen Pilzen

Biologische Wasserstoffproduktion aus Biomassefeststoffen

Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.

Biologische Wasserstoffproduktion aus Biomassefeststoffen, Teilvorhaben: Integration des Verfahrens in bestehende Anlagen und Konzepte

Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.

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