Um das Pariser Klimaschutzabkommen zu erfüllen, wurden im deutschen Klimaschutzplan 2050 ambitionierte Ziele festgesetzt. Die direkte Nutzung erneuerbarer Energien und die Sektorenkopplung sind dabei zentrale Maßnahmen, um die Wirtschaft zu defossilisieren.Vielversprechende Ansätze, um den Anteil erneuerbarer Energien durch Stromnutzung in den Sektoren mit bisher geringen Treibhausgasreduktionen – Wärme, Verkehr und Industrie – zu erhöhen, bieten Power-to-X-Technologien. Dabei wird Strom für die spätere energetische Nutzung gespeichert oder über technische Verfahren zur Herstellung von Wertschöpfungsprodukten, etwa Stahl oder Grundstoffchemikalien, bzw. für Dienstleistungen eingesetzt. Mit Hilfe von Power-to-X-Technologien wird so das Sektorenkopplungspotenzial von Strom erschlossen und gleichzeitig werden Defossilisierungsoptionen insbesondere für die oben genannten Sektoren eröffnet.
Durch die Vielfalt an Verfahren und die großen Nutzungspotenziale stehen Power-to-X-Technologien derzeit im Fokus einer größeren Debatte. Eine Analyse zur Begriffsverwendung in der Literatur zeigt, dass kein Konsens zur Definition von Power-to-X und den zugehörigen Technologien besteht: Teilweise wird der Begriff spezifisch für nur wenige technologische Konzepte verwendet, auf der anderen Seite aber auch sehr breit und für eine große Vielfalt an Konzepten. Dieser Artikel zeigt die bisherige Begriffsverwendung in ihrer Bandbreite auf, arbeitet Gemeinsamkeiten und Differenzierungsmerkmale heraus und leitet eine Systematik des Power-to-X-Ansatzes ab. Auf dieser Grundlage wird ein Definitionsvorschlag formuliert, mit dem Power-to-X-Technologien anschließend eindeutig identifiziert und sinnvoll in Kategorien eingeordnet werden. Dies soll einen Beitrag leisten zu einem einheitlichen Verständnis von Power-to-X, auf dessen Grundlage die Diskussion um verfügbare Technologien und deren Entwicklungsmöglichkeiten für Anwendungen geführt werden kann.
We established an automated screening method to characterize adhesion of Escherichia coli to intestinal porcine epithelial cells (IPEC-J2) and their probiotic activity against infection by enteropathogenic E. coli (EPEC). 104 intestinal E. coli isolates from domestic pigs were tested by PCR for the occurrence of virulence-associated genes, genes coding for resistances to antimicrobial agents and metals, and for phylogenetic origin by PCR. Adhesion rates and probiotic activity were examined for correlation with the presence of these genes. Finally, data were compared with those from 93 E. coli isolates from wild boars.
Isolates from domestic pigs carried a broad variety of all tested genes and showed great diversity in gene patterns. Adhesions varied with a maximum of 18.3 or 24.2 mean bacteria adherence per epithelial cell after 2 or 6 hours respectively. Most isolates from domestic pigs and wild boars showed low adherence, with no correlation between adhesion/probiotic activity and E. coli genes or gene clusters. The gene sfa/foc, encoding for a subunit of F1C fimbriae did show a positive correlative association with adherence and probiotic activity; however E. coli isolates from wild boars with the sfa/foc gene showed less adhesion and probiotic activity than E. coli with the sfa/foc gene isolated from domestic pigs after 6 hour incubation.
In conclusion, screening porcine E. coli for virulence associated genes genes, adhesion to intestinal epithelial cells, and probiotic activity revealed a single important adhesion factor, several probiotic candidates, and showed important differences between E. coli of domestic pigs and wild boars.