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Prof. Dr. Raimund Brotsack, Dipl.-chem.

  • Erneuerbare Energien
  • Energiespeicherung
  • Power to Gas mit Methanisierung

Fakultät European Campus Rottal-Inn

Professor:innen

Professor

Studiengangsleiter Industrial Engineering; Laborleitung Chemielabor ECRI, Leiter des Labors und Technikums für mikrobiologische Methanisierung am Technologie Zentrum Energie (Kooperation THD mit HAW Landshut)

D 222

0991/3615-491

Sortierung:
Vortrag

  • G. DeFeo
  • Raimund Brotsack
  • L. Senatori

Biomethanation: a keystone for new energy solutions

In: 8th International Conference on Renewable Energy Gas Technology (REGATEC)

Malmö, Sweden

  • 17.-18.05.2022 (2022)

  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Zeitschriftenartikel

  • Robert Bauer
  • Dominik Schopf
  • Grégoire Klaus
  • Raimund Brotsack
  • Javier Valdés

Energy Cell Simulation for Sector Coupling with Power-to-Methane: A Case Study in Lower Bavaria

In: Energies vol. 15 pg. 2640.

  • (2022)

DOI: 10.3390/en15072640

In this study, the possibility of sector coupling with biological Power-to-Methane to support and stabilize the energy transition of the three major sectors of electricity, heat, and gas was addressed. For this purpose, the energy cell simulation methodology and the Calliope tool were utilized for energy system optimization. This combination provides detailed insights into the existing dependencies of consumers and fossil and renewable energy suppliers on a local scale. In this context, Power-to-Methane represents an efficient technology for quickly and effectively exploiting unused electricity potential for various sectors and consumers. It was found that, even in regions with low wind levels, this surplus electricity potential already exists and depends on various influencing factors in very different ways. The solar influence on these potentials was considered in connection with gas-fired cogeneration plants for district heating. It was found that the current heat demand for district heating produces a large amount of electricity and can generate surplus electricity in the winter. However, in the summer, large amounts of usable waste heat are dissipated into the environment, owing to the low consumption of district heat. This problem in the heat sector could be reduced by the expansion of photovoltaics, but this would require further expansion of storage or conversion systems in the electricity sector. This demonstrates that the consideration of several sectors is necessary to reflect the complexity of the sector coupling with Power-to-Methane properly.
  • TC Freyung
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Robert Bauer
  • Grégoire Klaus
  • Raimund Brotsack
  • Javier Valdés

Biomethanation: A keystone for new energy solutions

In: Ecomondo - International trade fair for material and energy

Rimini, Italy

  • 07.-11.11.2022 (2022)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Robert Bauer
  • Grégoire Klaus
  • Raimund Brotsack
  • Javier Valdés

Power-to-Methane: the technology for sector coupling

In: Energytech - 4th International Conference on Renewable Energy, Resources & Sustainable Technologies

Rome, Italy

  • 14.-15.11.2022 (2022)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Raimund Brotsack
  • S. Schneller
  • T. Bieringer

Mixed cultures of natural microorganism for stable and efficient microbial methanation

In: 7th International Conference on Renewable Energy Gas Technology (REGATEC)

Weimar

  • 20.-21.09.2021 (2021)

  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Robert Bauer
  • Raimund Brotsack

Optimization analysis of biological power-to-methane with Matlab/Simulink

In: V. International Conference on Monitoring & Process Control of Anaerobic Digestion Processes (CMP)

Online

  • 23.03.2021 (2021)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Zeitschriftenartikel

  • M. Thema
  • T. Weidlich
  • M. Hörl
  • A. Bellack
  • F. Mörs
  • F. Hackl
  • M. Kohlmayer
  • J. Gleich
  • C. Stabenau
  • T. Trabold
  • M. Neubert
  • F. Ortloff
  • Raimund Brotsack
  • D. Schmack
  • H. Huber
  • D. Hafenbradl
  • J. Karl
  • M. Sterner

Biological CO2-Methanation: An Approach to Standardization

In: Energies vol. 12 pg. 1670.

  • (2019)

DOI: 10.3390/en12091670

Power-to-Methane as one part of Power-to-Gas has been recognized globally as one of the key elements for the transition towards a sustainable energy system. While plants that produce methane catalytically have been in operation for a long time, biological methanation has just reached industrial pilot scale and near-term commercial application. The growing importance of the biological method is reflected by an increasing number of scientific articles describing novel approaches to improve this technology. However, these studies are difficult to compare because they lack a coherent nomenclature. In this article, we present a comprehensive set of parameters allowing the characterization and comparison of various biological methanation processes. To identify relevant parameters needed for a proper description of this technology, we summarized existing literature and defined system boundaries for Power-to-Methane process steps. On this basis, we derive system parameters providing information on the methanation system, its performance, the biology and cost aspects. As a result, three different standards are provided as a blueprint matrix for use in academia and industry applicable to both, biological and catalytic methanation. Hence, this review attempts to set the standards for a comprehensive description of biological and chemical methanation processes.
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Internetdokument

  • M. Kohlmayer
  • R. Huber
  • Raimund Brotsack
  • W. Mayer

Simultaneous CO2 and CO methanation using microbes

bioRxiv

  • (2018)

DOI: 10.1101/326561

In this study, we developed a method for simultaneous bio-methanation of CO 2 and CO with H 2 in a single bioreactor using a combination of carboxydotrophic bacteria and methanogenic archaea for industrial applications. Methanogenic archaea generally use H 2 and CO 2 to produce methane, whereas very few methanogenic archaea methanize CO, and these grow slowly and consequently produce low reactant gas turnover rates. Thus, to achieve fast and simultaneous transformation of CO and CO 2 , we identified a combination of carboxydotrophic and hydrogenogenic bacteria and methanogenic archaea that can produce H 2 and CO 2 from CO, and then methanize CO 2 and H 2 . The present screening experiments identified carboxydotrophic bacteria and methanogenic archaea that can cohabitate at the same thermophilic temperature and pH ranges and in the same growth medium. In these experiments, combinations of Carboxydocella thermautotrophica (DSM 12326), Carboxydocella sporoproducens (DSM 16521), and three thermophilic rod-shaped methanogenic archaeal cultures from MicroPyros GmbH formed unique microbial co-cultures that transformed CO 2 , H 2 , and CO to methane. The successful combination of these microbes could be used to gasify biowastes, such as sewage sludge, as alternative sources of hydrogen for microbial power-to-gas processes. Accordingly, gasification under these conditions produced H 2 -rich gas containing CO 2 and CO, theoretically allowing various types of biowastes to be converted to biomethane, which is CO 2 -neutral, storable, and widely applicable as an energy source.
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Bernhard Bleyer
  • Jennifer Huber
  • Raimund Brotsack
  • Herbert Fischer
  • Anna Marquardt
  • Christian Rester
  • Roland Zink

Bildung für nachhaltige Entwicklung an der Technischen Hochschule Deggendorf . Posterpräsentation

In: Netzwerktreffen Hochschule und Nachhaltigkeit Bayern im Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) zum Thema "Bildung für nachhaltige Entwicklung - Wie kann die Implementierung gelingen?"

München

  • 16.07.2018 (2018)
  • Angewandte Wirtschaftswissenschaften
  • Angewandte Gesundheitswissenschaften
  • Angewandte Naturwissenschaften und Wirtschaftsingenieurwesen
  • TC Freyung
  • NACHHALTIG
Beitrag in Sammelwerk/Tagungsband

  • K. Seebauer
  • J. Gleich
  • Raimund Brotsack
  • G. Weinzierl
  • J. Huber

Power-to-Gas – eine Möglichkeit zur CO2-neutralen Energieversorgung von Quartieren

pg. 126.

Jena

  • (2018)

DOI: 10.22032/DBT.45830

  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Beitrag in Sammelwerk/Tagungsband

  • Florian Karl
  • Roland Zink
  • Raimund Brotsack

Dezentralisierung des Energiesystems als Herausforderung für die raumzeitliche Integration von Power-to-Mobility-Anlagen . Ein Konzeptentwurf

pg. 159-175.

Linz, Österreich

  • (2017)
  • Elektrotechnik und Medientechnik
  • NACHHALTIG
Zeitschriftenartikel

  • Florian Karl
  • Roland Zink
  • Raimund Brotsack
  • Y. Gmach
  • K. Seebauer

Spatio-temporal Modelling of Electrical Supply Systems to Optimize the Site Planning Process for Renewable Energies – The Case Study Power-to-Mobility

In: Energy Procedia vol. 97 pg. 92-99.

  • (2016)

DOI: 10.1016/j.egypro.2016.10.027

The energy-transformation towards renewable energies requires also storage systems to ensure security of supply. Motivated by strategies to implement renewables up to 100% at a regional scale, this paper presents a simulation of the power production from a virtual power plant based on 13 photovoltaic plants to integrate the “Power-to-Mobility”-technology, an innovative storage-technology to compensate fluctuating power production. The aim is to develop a simulation methodology with spatial-temporal and electrical parameters for a better management of the storage system. The project is work in progress but first results of the simulation show synergies between virtual power plants and Power-to-Mobility.
  • Elektrotechnik und Medientechnik
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • Raimund Brotsack
  • Y. Gmach
  • J. Meyer
  • M. Wolff

Mikrobielle Biomethan-Erzeugung mit Wasserstoff aus der thermischen Vergasung von Biomasse mit Nährstoffen aus Vergasungsrückständen (Ash-to-Gas) . Vortrag und Posterpräsentation

In: Forschungskolloquium Bioenergie

C.A.R.M.E.N. e.V. Straubing

  • 11.-12.02.2015 (2015)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • S. Schenk
  • K. Edelmann
  • H. Röder
  • Raimund Brotsack
  • W. Mayer

Energy Balance, Mass Balance Analysis and Econometric Modelling of a Biological-Fermentative Power to Gas Process . Poster presentation

In: 9th International Renewable Energy Storage Conference / Energy Storage Europe

Köln

  • 15.-17.03.2015 (2015)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Beitrag in Sammelwerk/Tagungsband

  • K. Edelmann
  • S. Schenk
  • H. Röder
  • Raimund Brotsack
  • W. Mayer

Energy balance, mass balance analysis and econometric modelling of a biological-fermentative power-to-gas process . Poster presentation

pg. 147-148.

  • (2015)

  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • M. Wolff
  • Raimund Brotsack
  • J. Karl

Allothermal Steam Gasification with Biological Methanation: Bio Methane From Lignocellulosic Feedstock (Presentation and Publication)

In: 23rd European Biomass Conference & Exhibition

Vienna, Austria

  • 01.-04.06.2015 (2015)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Patentschrift

  • Raimund Brotsack
  • J. Pettrak

Mikrobiologische Biomethan-Erzeugung mit Wasserstoff aus der thermischen Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen

  • 21.11.2012 (2014)
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Zeitschriftenartikel

  • J. Maguhn
  • A. Wimschneider
  • Raimund Brotsack
  • P. Spitzauer
  • D. Freitag
  • A. Kettrup

Immissionsbelastungen im Umfeld des Flughafens München

In: Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung - Zeitschrift für Umweltchemie und Ökotoxikologie vol. 12 pg. 259-268.

  • (2000)

DOI: 10.1065/uwsf2000.08.029

Die Immissionsbelastung im östlichen Umland des neuen Münchner Flughafens wurde im Zeitraum von 1992 bis 1995 mit Hilfe einer Reihe unterschiedlicher Messmethoden untersucht. Für die wirkungsbezogene Erfassung von Umwelteinflüssen wurden Bioindikatoren zur Bestimmung der PAK-Belastung und zur Quantifizierung der Photooxidantienbelastung eingesetzt. Darüber hinaus wurde der PAK-Gehalt des Oberbodens bestimmt. Die aktuelle Luftbelastungssituation wurde während photochemisch aktiver Wetterlagen im Sommer im Rahmen von 7 Intensivmesskampagnen untersucht. Die Bodenbelastung mit PAK liegt im Bereich der für ländliche Regionen typischen Hintergrundwerte mit den höchsten Konzentrationen in der Nähe stark befahrener Straßen und weist keinen zeitlichen Trend auf. Auch der aktuelle PAK-Eintrag liegt an allen Standorten in einem für ländliche Regionen in Bayern typischen Bereich. Als Hauptemittent wird im Sommer der Kfz-Verkehr identifiziert, während die deutlich erhöhte Belastung im Winter auf den Hausbrand zurückgeführt werden kann. Die Photooxidantien-belastung zeigt im Flughafenumland keine ausgeprägten Unterschiede, sie ist an den durch Straßenverkehr beeinflussten Standorten jedoch am geringsten. Die Konzentrationen leicht flüchtiger Kohlenwasserstoffe sind an einer verkehrsreichen Straßenkreuzung in Erding deutlich höher als im ländlichen Flughafenumland. Sie zeigen ausgeprägte Tagesgänge, die u.a. auf den luftchemischen Abbau zurückzuführen sind. Die Hydroperoxide als sekundäre Luftschadstoffe weisen einen gegensätzlichen Verlauf auf, der dem des Ozons mit nachmittäglichem Maximum ähnelt.
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Zeitschriftenartikel

  • D. Martens
  • K. Balta-Brouma
  • Raimund Brotsack
  • B. Michalke
  • P. Schramel
  • C. Klimm
  • B. Henkelmann
  • K. Oxynos
  • K.-W. Schramm
  • E. Diamadopoulos
  • A. Kettrup

Chemical impact of uncontrolled solid waste combustion to the vicinity of the kouroupitos ravine, Crete, Greece

In: Chemosphere vol. 36 pg. 2855-2866.

  • (1998)

DOI: 10.1016/s0045-6535(97)10242-9

  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG
Vortrag

  • M. Kohlmayer
  • Raimund Brotsack

Syn-Bio-Gas: Biomassevergasung als regelbare Nährstoffquelle für den Prozess der mikrobiologischen Methanisierung im Rahmen der Power-to-Gas -Technologie

In: 2. Tag der Forschung 2015

Munich School of Engineering Deggendorf

  • 05.03.2015
  • European Campus Rottal-Inn
  • NACHHALTIG

Projekte

DanuP-2-Gas (https://danup2gas.eu/info/project)

Labore

Labor Chemie ECRI / Labor und Technikum für mikrobiologische Methanisierung am Technologiezentrum Energie

Kernkompetenzen

Energiespeicherung

  • Power to Gas
  • biologische Methanisierung
  • Bio-Wasserstoff