Millionen für energieproduzierende Kläranlage

Energiewende in der Abwasser­reini­gung: Durch den Ein­satz der bio-elek­tro­chemis­chen Brennstof­fzelle (BioBZ) kann aus dem Abwass­er ein­er Kläran­lage – nor­maler­weise der größte kom­mu­nale Stromver­brauch­er – Energie gewon­nen wer­den. Diesen inno­v­a­tiv­en Ansatz wird ein Forscherteam der TU Clausthal mit mehreren Part­nern weit­er opti­mieren und in Goslar in eine Demon­stra­tionskläran­lage, die für 250 Ein­wohn­er aus­gelegt ist, umset­zen. Dafür stellt das Bun­desmin­is­teri­um für Bil­dung und Forschung über den Pro­jek­t­träger Karl­sruhe (PTKA) in den kom­menden fünf Jahren 5,9 Mil­lio­nen Euro bere­it. Hinzu kom­men Mit­tel aus Indus­trie und Wis­senschaft. Das Kick-off-Meet­ing für das ins­ge­samt 7 Mil­lio­nen Euro umfassende Pro­jekt – derzeit eines der größten Forschungsvorhaben der TU Clausthal – find­et am 23. Jan­u­ar statt.

Koor­diniert wird das neue Ver­bund­pro­jekt von 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. Der Weg zu einem solchen Novum ist in drei Phasen eingeteilt: eine zwei­jährige (Weiter-)Entwicklungsphase, eine ein­jährige Pla­nungs- und Bauphase der Kläran­lage sowie eine zwei­jährige Betrieb­sphase mit Prozes­sop­ti­mierung. Gemäß der neuen High-Tech-Strate­gie der Bun­desregierung sollen gute Ideen schnell in die Prax­is über­führt wer­den, damit Deutsch­land seine Posi­tion als Wirtschafts- und Export­na­tion sowie Inno­va­tions­führer stärkt. Eine Umset­zung der bish­er in BioBZ entwick­el­ten Inno­va­tio­nen in die Abwasser­prax­is würde dazu einen Beitrag leis­ten, betont Siev­ers. Zudem würde die Energiewende auf kom­mu­naler Ebene prak­tiziert, da Abwasser­be­hand­lungsan­la­gen min­destens energien­eu­tral oder sog­ar energiepro­duzierend betrieben wer­den könnten.

Welch­es Prinzip steckt dahin­ter? Dank der bio-elek­tro­chemis­chen Brennstof­fzelle wer­den die organ­is­chen Schmutzstoffe bei deren Abbau direkt in Strom umge­wan­delt. 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 des BioBZ-Aus­gangsansatzes. 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.

Neben dem Cutec-Forschungszen­trum der TU Clausthal sind an dem ambi­tion­ierten Ver­bund­pro­jekt sieben Part­nere­in­rich­tun­gen beteiligt: das Insti­tut für Chemis­che und Elek­tro­chemis­che Ver­fahren­stech­nik der TU Clausthal mit Pro­fes­sor Ulrich Kunz, das Insti­tut für Ökol­o­gis­che und Nach­haltige Chemie der TU Braun­schweig mit Pro­fes­sor Uwe Schröder, das Engler-Bunte-Insti­tut am Karl­sruher Insti­tut für Tech­nolo­gie mit Pro­fes­sor Har­ald Horn, die Eisen­huth GmbH & Co. KG (Osterode am Harz) um Geschäfts­führer Dr. Thorsten Hick­mann, die Com­mon Link AG (Karl­sruhe) mit Wolf­gang Schläfer, die Eurawass­er Betrieb­s­führungs­ge­sellschaft mbH (Goslar) mit Jörg Hinke sowie die Umwelt­tech­nik und Anla­gen­bau GmbH Plauen mit Stef­fen Läs­sig und Ron Fischer.