Um die Probleme der chemischen Synthese von Methan (CH4) aus Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2) zu umgehen, kann die mikrobielle Methanogenese herangezogen werden. Die dazu in Frage kommenden Mikroorganismen verfügen jedoch nur über eine äußerst geringe Wachstumsrate. Für einen Einsatz in einem kontinuierlich betriebenen System wird daher eine Zellrückhaltung benötigt.

Eine Möglichkeit hierzu stellt die Immobilisierung an Membranen dar, welche im Rahmen dieser Arbeit untersucht wurde.

Dafür wurden auf Basis einer Literaturstudie von Lydia Rachbauer sieben Stämme von Methanbildnern ausgewählt. Die fünf hinsichtlich Wachstums- und Stoffwechselrate besonders tauglich Erscheinenden wurden in Folge weiteren Versuchen zur Immobilisierung an verschiedenen Membranmaterialien unterzogen.

Aus den in Frage kommenden Organismen und Trägermaterialien zeigte sich vor allem die Kombination von Methanobacterium formicicum mit einem Polypropylengewebe als besonders geeignet. Die Versuche zeigten starke Biofilmbildung sowie gleichbleibende Zelldichte und Fermentationsrate selbst bei leichtem mechanischem Stress und einer anhaltenden stark überkritischen Verdünnungsrate.

In order to circumvent the problems in methane synthesis using hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2), microbial methanogenesis can be used. The microbes in question however, have a low growth rate. Therefore, in order to use such microbes in a continuous system, cell retention is needed.

One way in which this can be achieved is by immobilization on a membrane, which this thesis will study in more detail.

For this, seven strains of methanogens were chosen according to a literature study by Lydia Rachbauer. The five best, according to growth rate and metabolism rate, were used for a study on immobilization using diverse membrane materials.

Of these diverse membranes and organisms, the combination of Methanobacterium formicicum and a polypropylene weave showed the best results. The tests showed a large production of biofilm under a constant cell density and fermentation rate, even under slight mechanical stress and a constant strong supercritical dilution rate.