14.05.2025
Erfolgreiche Diplomverteidigung von Shin Hyeok Kang
Der Diplomand Shin Hyeok Kang (links) und Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann, Lehrstuhlinhaber der Professur für Energieverfahrenstechnik, nach der erfolgreichen Verteidigung.
Am 12.05.2025 fand an der Professur für Energieverfahrenstechnik die Diplomverteidigung von Shin Hyeok Kang statt. Der Titel der von Dipl.-Ing. Pascal Otto (Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft, TU Dresden) betreuten Arbeit lautete: „Entwicklung und Validierung eines in-situ-Methanisierungssystems für die effiziente Umwandlung von Wasserstoff in anaeroben Vergärungssystemen“.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein experimenteller Versuchsstand zur in-situ-Methanisierung entwickelt und analysiert, bei dem Wasserstoff direkt in einen anaeroben Fermenter mit mäanderförmiger Reaktorstruktur injiziert wurde. Ziel war es, die Effizienz der biologischen Umwandlung von H₂ und CO₂ zu CH₄ unter realen Bedingungen zu evaluieren und die Prozessstabilität sowie Umsetzungsraten anhand biologischer und chemischer Parameter zu untersuchen.
Der Versuchsaufbau beinhaltete ein komplexes MSR-System zur Steuerung der Wasserstoff- und Substratzufuhr sowie eine durchgängige Temperaturführung mittels externer Heizkabel. Die Auswertung der Gaskonzentrationen zeigte eine teils effiziente Umsetzung des zugeführten Wasserstoffs, wobei maximale Umsetzungsraten von über 80 % erreicht wurden. In kritischen Phasen, insbesondere bei geringer CO₂-Verfügbarkeit und Anreicherung flüchtiger Fettsäuren, sanken die H₂-Umsetzungsraten jedoch unter 10 %, was auf mikrobielle Inhibition und Ungleichgewichte im System hinweist. Der Anstieg von Essigsäure, Propionsäure und des FOS/TAC-Verhältnisses belegte diese Destabilisierung eindrücklich.
Durch gezielte H₂-Dosierung und Temperaturregulierung konnte die Reaktorleistung stabilisiert werden. Die Validierung des Bilanzierungsmodells zeigte eine hohe Prognosegüte hinsichtlich der H₂-Umsätze.
Diese Ergebnisse belegen, dass in-situ-Methanisierung ein vielversprechender Ansatz zur Produktion von Methan darstellt, jedoch nur bei synchronisierter Substratverfügbarkeit und abgestimmtem Reaktordesign effizient betrieben werden kann.
Herr Kang war erfolgreich in seiner Verteidigung und erhielt eine sehr gute Note. Wir gratulieren ihm herzlich zu diesem tollen Ergebnis und wünschen ihm für seinen weiteren Weg alles Gute!