Acetogenese


Die dritte Phase in der Vergärung von Biomasse zu Biogas und Restmasse bildet die Acetogenese. In dieser Phase wird die in der Acidogenese (Säuerungsphase) entstandene Biomasse, die nun aus verschiedenen Fettsäuren und Alkoholen besteht, unter Einwirkung spezieller Bakterienstämme in Essigsäure (Acetat) umgewandelt, wobei als Nebenprodukte wiederum Wasserstoff und Kohlendioxid entstehen. Diese Bakterienarten nennt man auch "acetogene Mikroorganismen".
Aufgeschlüsselt sorgen die verschiedenen Bakterienstämme dafür, dass umgewandelt wird. Essigsäure, Wasserstoff und Kohlendioxid bilden dabei sozusagen die Vorläufer für die Bildung von Methangas. Die Acetogenese kann dabei entweder im Fermenter erfolgen, in dem auch schon Hydrolyse und Acidogenese stattfanden, oder aber in einem speziellen Behälter, das heißt getrennt von den beiden ersten Schritten der Biogaserzeugung. Im letzteren Fall spricht man dabei von einer zweistufigen Biogasanlage. Sie hat den Vorteil, dass sich die Bakterienstämme des ersten und zweiten Schritts nicht mit denen der letzten Schritte vermischen und es somit zu Beeinträchtigungseffekten kommen kann. Die Einflussfaktoren (z.B. Temperatur, PH-Wert) können hierbei viel besser auf die Bakterienarten der einzelnen Schritte abgestimmt werden. Nachteil bei zweistufigen Anlagen ist die komplexere Bauweise und der damit verbundene höhere Preis. Der in dieser Phase entstehende Wasserstoff bedingt es, dass die letzten beiden Phasen (Acetogenese und Methanogenese) grundsätzlich immer zusammen ablaufen müssen. Für die essigsäurebildenden Bakterien der Acetogenese ist ein übermäßiger Gehalt an Wasserstoff im Substrat nämlich äußerst schädlich, er kann ihren Stoffwechsel behindern oder sie sogar ganz abtöten. Die methanogenen Bakterien der letzten Stufe hingegen benötigen diesen Wasserstoff unbedingt, um die Essigsäure in Methan umzuwandeln. So entsteht eine Symbiose, bei der jede Bakterienkultur von der anderen profitiert und zum Gelingen des Gesamtprodukts beiträgt.