Fachgruppe Umweltbiotechnologie und Bioenergie
«Biomasse, Abfälle und Abwässer sind für uns Wertstoffe. Mit Biotechnologie lassen sie sich energetisch und stofflich nutzen.»
Kompetenzen
Die Fachgruppe Umweltbiotechnologie wurde 1994 ins Leben gerufen. Bei uns forschen und lehren Fachleute aus den Bereichen der Biotechnologie, Mikrobiologie, Umweltnaturwissenschaften und Verfahrenstechnik.
Unsere Kernkompetenzen beinhalten mikrobiologische Verfahren zur Umsetzung und Verwertung von Biomasse, von organischen Abfällen und von Abwässern zu höherwertigen Produkten. Die Schliessung stofflicher Kreisläufe und die Nutzung erneuerbarer Energie stehen für uns im Fokus unserer Arbeit.
Die Aufgaben an unserer Fachstelle umfassen praxisorientierte und angewandte Forschung im Labor- und Pilotmassstab, die Optimierung von Technologien sowie Studien zur Machbarkeit.
Die Fachstelle ist schweizweit und international hervorragend vernetzt. Wir sind mit dem SCCER Biosweet Teil der «Swiss Competence Cente for Energy Research».
Forschungsschwerpunkte
Biomasse und organische Abfälle
Im Bereich Biomasse engagieren wir uns ...
- Technologie zur Substratvorbehandlung
- Erhebung von Biomassepotenzialen
- Darstellung von Energie- und Massenflussanalysen für Biomassen
- Food Waste: Bilanzierung von Lebensmittelverlusten entlang der gesamten Wertschöpfungskette
- Hygienekonzepte für Vergärungs- und Kompostierungsanlagen
Beispiel Publikation
Bioenergie- und Biogas
Im Bereich Bioenergie engagieren wir uns ...
- Steigerung der Methanproduktion durch vorgeschaltete mikrobiologische Hydrolyse
- Effizienzsteigerung der anaeroben Mikrobiologie in Biogasanlagen
- Power-to-Gas (biologische Methanisierung von Kohlendioxid und Wasserstoff)
Beispiel Publikation(PDF 9,2 MB)
Abwasser- und Schlammbehandlung
Im Bereich Abwasser engagieren wir uns ...
- Biologische Reinigung von Industrieabwässern mit organischen Inhaltsstoffen
- Mikroskopische und mikrobiologische Charakterisierung von Belebtschlamm
- Schliessung von betrieblichen Wasserkreisläufen
- Verwertung und Nutzung von Abwasserschlämmen
Beispiel Publikation(PDF 1,4 MB)
Abbauversuche Biomethanpotential (BMP-Tests)
Die aerobe Abbaubarkeit von Substanzen oder biologisch abbaubaren Werkstoffen BAW (Biokunststoffen) in Abwasser, Gärgut, Kompost oder Boden bestimmen wir mittels respirometrischer Tests nach EN ISO Normen resp. nach OECD 301.
Wir verfügen über langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Bestimmung und Interpretation des Biogas- und Biomethanpotentials (BMP) von Substraten und Substratgemischen. Für diese Zwecke vergären wir eine repräsentative Probe unter standardisierten Bedingungen (sog. BMP-Tests oder Gärversuche) und messen die freigesetzte Methanmenge. Auch die Bestimmung des Restgaspotenzials zur Abschätzung von Methanemissionen ist mit dieser Methode möglich.
Die BMP-Tests führen wir in unseren Laboren nach internationalen Standards (VDI 4630) unter Einsatz der AMPTS (Bioprocess Control) durch.
Abluft und Abgas
Im Bereich Abluft engagieren wir uns ...
- Biologischer Abbau von Inhaltstoffen in Gas- und Abluftströmen (z.B. Entschwefelung, Ammoniakentfernung)
- Geruchsminimierung durch mikrobiologische Abbauvorgänge
- Emissionsminderung bei Biogas- & Kompostierungsanlagen
Beispiel Publikation
Weitere Projekte
Publikationen
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Tophinke, Alissa H.; Joshi, Akshay; Baier, Urs; Hufenus, Rudolf; Mitrano, Denise M.,
2022.
Environmental Pollution.
311(119933).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119933
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Holl, Elena; Steinbrenner, Jörg; Merkle, Wolfgang; Krümpel, Johannes; Lansing, Stephanie; Baier, Urs; Oechsner, Hans; Lemmer, Andreas,
2022.
Two-stage anaerobic digestion : state of technology and perspective roles in future energy systems.
Bioresource Technology.
360(127633).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127633
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Zhou, Lijun; Hülsemann, Benedikt; Cui, Zhiyang; Merkle, Wolfgang; Sponagel, Christian; Zhou, Yuguang; Guo, Jianbin; Dong, Renjie; Müller, Joachim; Oechsner, Hans,
2021.
Applied Sciences.
11(3), S. 1271.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/app11031271
Unterricht / Lehre
Die Lehre ist ein wichtiger Tätigkeitsbereich der Fachgruppe Umweltbiotechnologie. Wir erteilen Lehrveranstaltungen in den Bachelor und Master Studiengängen der ZHAW, aber auch in Partnereinrichtungen wie der OST Rapperswil und der ETH Zürich.
Übersicht aller Lehrveranstaltungen als Download(PDF 153,0 KB)
Zusammenarbeit
Verbände und Organisationen
Biofuels Schweiz
Der offizielle Verband der Schweizerischen Biotreibstoffindustrie definiert und publiziert BioFuels Schweiz Normen, Richtlinien und Zertifizierungsgrundlagen.
Biomasse Suisse
Der Branchenverband setzt sich für eine sinnvolle Verwertung von Biomasse ein.
IEA Biogenergie Task 37
Die internationale Forschungsgruppe «Energy from Biogas» befasst sich schwerpunktmässig mit allen Themen rund um die Erzeugung von Biogas mittels anaerober Vergärung.
Ökostrom Schweiz
Die Genossenschaft ist der Branchenverband der landwirtschaftlichen Biogasanlagenbetreiber in der Schweiz.
VSA
Der Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute engagiert sich für saubere und lebendige Gewässer.
Forschungsnetzwerke
SCCER
Die SCCERs (Swiss Competence Centers for Energy Research) sind interuniversitäre Kompetenzzentren und befassen sich im Rahmen des Aktionsplanes «Koordinierte Energieforschung Schweiz» des Bundes mit Projekten im Energiebereich.
SCCER Biosweet
Das Kompetenzzentrum SCCER Biosweet (Biomass for Swiss Energy Future) vernetzt nationale Forscher und initiiert interdisziplinäre Projekte im Bereich der Energieerzeugung aus Biomasse.
Mitarbeitende
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Leitung Fachgruppe Umweltbiotechnologie; Dozent; ...