Kläranlagen sollen künftig auch Strom produzieren

20.01.2020

Bildquelle: ©Adobe Stock / Text: Verivox

In vielen Gemeinden ist die Abwasseranlage der größte örtliche Stromverbraucher. Doch aus dem Abwasser lässt sich mit Hilfe bio-elektrochemischer Brennstoffzellen auch Energie gewinnen. Um diese Technik weiter zu erproben, wird ein Forscherteam der TU Clausthal mit mehreren Partnern in Goslar eine Demonstrationskläranlage aufbauen. Sie wird für 250 Einwohner ausgelegt sein.

Für die Umsetzung stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung über den Projektträger Karlsruhe (PTKA) in den kommenden fünf Jahren 5,9 Millionen Euro bereit. Zusätzlich wird das Projekt durch Mittel aus Industrie und Wissenschaft finanziert.

Der Koordinator des neuen Verbundprojekts ist Professor Michael Sievers vom CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum. „Eine technische Anlage, wie sie im Projekt Demo-BioBZ zur nachhaltigen Abwasserreinigung mit vollständiger Kohlenstoff- und Stickstoff-Elimination angestrebt wird, existiert bisher weltweit noch nicht“, sagt Professor Sievers.

In drei Phasen zum kommunalen Projekt

Das Projekt soll in drei Schritten erfolgen: eine zweijährige (Weiter-)Entwicklungsphase, eine einjährige Planungs- und Bauphase der Kläranlage sowie eine zweijährige Betriebsphase mit Prozessoptimierung.

Dadurch werde die Energiewende auf kommunaler Ebene praktiziert, da Abwasserbehandlungsanlagen mindestens energieneutral oder sogar energieproduzierend betrieben werden könnten.

Wie funktioniert das?

Dank der bio-elektrochemischen Brennstoffzelle wird beim Abbau organischer Schmutzstoffe direkt Strom erzeugt. Als zusätzlicher Effekt reduziert sich der Aufwand für die Belüftung erheblich, die ebenfalls dem Abbau von Schmutzstoffen dient. Außerdem fällt weniger Schlamm an, der ansonsten kostenintensiv entsorgt werden müsste. Innerhalb der Zellen fungieren Mikroorganismen als Biokatalysatoren, die während des Schadstoffabbaus elektrische Energie erzeugen.

Für eine vollständige Reinigung des Abwassers, die Einhaltung aller gesetzlichen Grenzwerte und eine wirtschaftliche Anwendung bedarf es allerdings weiterer Innovationen. So werden beispielsweise das System, die Materialien und Komponenten sowie die Konstruktion weiterentwickelt, die Reinigungsleistung muss ausgebaut werden und ein Automatisierungskonzept bzw. Online-Steuerungsmechanismen gilt es zu entwickeln. „Ziel aller Neuerungen ist eine höhere Leistung bei geringerem Energieverbrauch“, so der Projektkoordinator. Einige niedersächsische Kommunen haben bereits Interesse an der nachhaltigen Abwasserreinigung mit bio-elektrochemischer Brennstoffzelle bekundet.