Der zunehmende Bedarf an nachhaltigen Energielösungen hat das Interesse an Biogas als erneuerbare Energiequelle beschleunigt. Die Methanisierung von Biogas, ein Prozess, der Kohlendioxid und Wasserstoff in Methan umwandelt, ist entscheidend für die Umwandlung von Biogas in Biomethan, eine sauberere Alternative zu Erdgas. Traditionelle Methanisierungsmethoden stehen jedoch vor Herausforderungen hinsichtlich Effizienz und Stabilität, insbesondere unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Diese Masterarbeit widmet sich diesen Herausforderungen, indem sie die einstufige katalytische Biogas-Methanisierung mit Ölkühlung sowohl experimentell als auch rechnerisch untersucht und optimiert. Die Experimente wurden in einer Labor-Methanisierung-Pilotanlage am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes der Montanuniversität Leoben durchgeführt. Es wurden verschiedene Betriebsparameter untersucht und variiert, darunter die ¿Gas hourly space velocity¿ (GHSV) von 4000 bis 12000 h-1, der Druck von 6 bis 12 bar und die Kühltemperatur von 290¿ bis 320¿. Nach der experimentellen Phase wurde ein detailliertes Reaktormodell mit der Software COMSOL Multiphysics entwickelt, um den Methanisierungsprozess unter den getesteten Bedingungen zu simulieren. Obwohl einige Abweichungen zwischen den experimentellen Daten und den Modellvorhersagen beobachtet wurden, erfasste das Modell erfolgreich die allgemeinen Trends des Prozesses. Diese Abweichungen bieten wertvolle Erkenntnisse zur Verfeinerung des Modells und zur Verbesserung seiner Vorhersagegenauigkeit. Diese Arbeit identifiziert die optimalen Bedingungen für die Biogas-Methanisierung und zeigt Möglichkeiten zur Verbesserung des Simulationsmodells auf, was zur Entwicklung effizienterer und stabilerer Technologien zur Biogas-Aufbereitung beiträgt.