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Energiewende in der Abwasserreinigung Bio-elektrochemische Brennstoffzellen gewinnen Energie aus Abwasser

Redakteur: MA Alexander Stark

Durch Bio-elektrochemische Brennstoffzellen kann aus dem Abwasser einer Kläranlage Energie gewonnen werden. Diesen innovativen Ansatz wird ein Forscherteam der TU Clausthal mit mehreren Partnern weiter optimieren und in Goslar in eine Demonstrationskläranlage umsetzen.

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Technische Universität Clausthal
Für das Projekt „Bio BZ“ erhielt die TU Clausthal den Deutschen Nachhaltigkeitspreis 2018, nun ist das Folgeprojekt „Demo-BioBZ“ bewilligt worden.
Für das Projekt „Bio BZ“ erhielt die TU Clausthal den Deutschen Nachhaltigkeitspreis 2018, nun ist das Folgeprojekt „Demo-BioBZ“ bewilligt worden.
(Bild: TUC)

Goslar – Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt über den Projektträger Karlsruhe (PTKA) in den kommenden fünf Jahren 5,9 Millionen Euro für den Bau einer Demonstrationsanlage mit bio-elektrochemischen Brennstoffzellen bereit. Hinzu kommen Mittel aus Industrie und Wissenschaft. Das Kick-off-Meeting für das insgesamt 7 Millionen Euro umfassende Projekt 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-Bio BZ zur nachhaltigen Abwasserreinigung mit vollständiger Kohlenstoff- und Stickstoff-Elimination angestrebt wird, existiert laut Professor Sievers bisher weltweit noch nicht. Der Weg dorthin 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 Bio BZ 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 hinter Bio BZ?

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 Bio BZ-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.

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