Mikrobielle Brennstoffzellen sind eine vielversprechende Technologie zur Erzeugung elektrischen Stroms aus Abwasser, bei gleichzeitiger Abwasserreinigung. Somit kann diese Technologie potentiell Nutzenergie (elektrischen Strom) erzeugen und gleichzeitig signifikant Energie (zur Abwasserreinigung) einsparen. Allerdings existieren mikrobielle Brennstoffzellen derzeit fast ausschließlich im Labormaßstab, d.h. <1L Anodenvolumen.
Ziel des Forschungsprojektes ist daher der Aufbau und die Charakterisierung einer mikrobiellen Brennstoffzelle im Technikumsmaßstab. Dieser Prototyp soll dabei die Grundlage für die erstmalige systematische Untersuchung einzelner Komponenten (Elektrodenmaterialien etc.) in diesem Maßstab liefern. Darauf aufbauend sollen Erkenntnisse und Strategien für eine signifikante Weiterentwicklung dieser bioelektrochemischen Systeme erarbeitet werden. Die so erzielten Erkenntnisse und Resultate sollen darüber hinaus der aktiven Akquise von Industriepartnern für entsprechende Folgeprojekte dienen.
Aufbauend auf bestehende Vorarbeiten am existierenden Prototyp I sollen systematische Untersuchungen an diesem durchgeführt werden, um den Einfluss prozessbestimmender Parameter zu studieren und damit potentiell limitierende Faktoren zu identifizieren
Basierend auf den experimentellen Erkenntnissen und Literaturstudien soll ein verbesserter modularer Forschungsreaktor (Prototyp II) konstruiert und aufgebaut werden. Dieser soll eine realistische Implementationsmöglichkeit in Abwassersysteme darstellen und gleichzeitig die Untersuchung weiterführender Parameter erlauben
Prototyp II soll einen verbesserten und praxisrelevanten, modularen Forschungsreaktor darstellen. Dieser soll hinsichtlich seiner elektrochemischen und prozesstechnischen Eigenschaften charakterisiert werden. Weiterhin sollen insbesondere die Untersuchung und Optimierung des Durchflussregims (Ziel ist vollständiger CSB-Abbau bei Durchflussbetrieb) und der Einsatz geeigneter praxisnaher Nährlösungen und Realabwässer im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen.
Zur Verankerung der mikrobiellen Brennstoffzellen und darauf aufbauender bioelektrochemischer Systeme im Bewusstsein der Öffentlichkeit und dabei insbesondere potentieller Folgeprojektpartner sollen entsprechende Aktivitäten (Infoveranstaltungen, Veröffentlichungen, Workshops) durchgeführt werden.
