TY - THES A1 - Thema, Martin Jiří T1 - Process optimization for microbial biosynthesis of methane in a trickle-bed reactor for Power-to-Gas applications: the ORBIT-process N2 - This thesis identifes Power-to-Gas in general and biological CO2-methanation in trickle-bed reactors in particular as promising energy storage and sector coupling technology ready for application but with further optimization potential. It reviews the global status and development of Power-to-Gas technology as to be of exponentially growing importance in energy systems changing towards renewable power supply and analyzes optimization and standardization potential for biological CO2-methanation in tricklebed reactors deriving an improved methanation process. Process development and experiments on hydrodynamical and biological improvement of such a setup were performed, leading to an optimized combination of a packing and microorganisms in pure culture embedded in the new ORBIT-process. First experimental results give evidence of successful application of different optimization approaches implemented in a technical center scale setup. N2 - Die vorliegende Arbeit analysiert Status und Entwicklung der Power-to-Gas-Technologien Wasserelektrolyse und CO2-Methanisierung hinsichtlich Kosten, technischer Parameter und energiepolitischer Stellung in den wichtigsten Einsatzländern. So konnte ein exponentieller Trend in zugebauter Anlagenleistung sowie deutliche Investitionskostendegressionen für alle untersuchten Technologien abgeleitet werden. Die Arbeit entwickelt Optimierungs- und Standardisierungsansätze für die biologische CO2-Methanisierung im Rieselbett-Reaktor, welche als eine der vielversprechenden Power-to-Gas-Anwendungen identifiziert wird. Mit Versuchen zur Verbesserung der hydrodynamischen Bedingungen im Reaktor sowie zu einer optimierten Verbindung aus Packungselementen und Mikroorganismen in Reinkultur wird daraus der neue ORBIT-Prozess abgeleitet. Erste Versuchsergebnisse aus einer realisierten Anlage im Technikumsmaßstab deuten hin auf die erfolgreiche Umsetzung der identifzierten Optimierungsansätze. T2 - Prozessoptimierung zur biologischen CO2-Methanisierung im Rieselbettreaktor f¨ur Power-to Gas-Anwendungen: der ORBIT-Prozess KW - CO2-methanation KW - ORBIT-process KW - Power-to-Gas KW - biological methanation KW - biomethanation KW - trickle-bed reactor Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:29-opus4-150567 SN - 978-3-8440-7656-1 ER -