Energie aus Abwasser: So wird das Klärwerk zum Kraftwerk

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In Sjölunda/Schweden wurde ein neuartiges Verfahren zur Entfernung von Stickstoff (Pilotbetrieb eines Anammox-Reaktors – anaerobe Ammoniumoxidation – mit vorgeschalteter Mikrosiebung) getestet. Dabei wird im Gegensatz zum klassischen Klärwerk keine Kohlenstoffquelle benötigt. Im Großversuch wurden zweistufige und einstufige Konzepte des Prozesses erprobt und unter schwierigen Bedingungen wie geringer Temperatur und verdünntem Abwasser optimiert.

In Avedore/Dänemark wurde ein biologisches Verfahren zur Umwandlung von CO₂ realisiert. Mit einem 600 kW-Elektrolyseur wird Wasserstoff erzeugt, der von speziellen Bakterien mit CO₂ zu Me­than umgesetzt wird. Mit diesem Power-to-Gas-Verfahren können Kläranlagen dazu genutzt werden, überschüssigen Windstrom in Form von Methan zu speichern.

So wird das Klärwerk zum Kraftwerk

Auch in Niedersachsen laufen Powerstep-Versuche: So wurde in Braunschweig zur Steigerung der Energieeffizienz ein Blockheizkraftwerk der Kläranlage mit einer innovativen Technologie zur Umwandlung von Abwärme ausgerüstet. Die Anlage arbeitet derzeit wegen des hohen Preises der genutzten thermoelektrischen Elemente noch nicht wirtschaftlich. Es wird aber damit gerechnet, dass sich dies in Zukunft ändern wird. Mit einem Modell wurde simuliert, wie eine Kläranlage in den flexiblen Energiemarkt der Zukunft integriert werden kann, um schwankende Strompreise und 38733 optimal zu nutzen und die Energiekosten zu senken.

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So verändert die Digitalisierung die Wasserversorgung

Ein bestehendes zweistufiges Belebungsverfahren im österreichischen Kirchbichl wurde mit einer Erweiterung zur Behandlung stickstoffhaltiger Schlammwässer ausgerüstet. Durch die Behandlung im Nebenstrom wird Energie gespart, und das gesamte Verfahren kann effizienter betrieben werden. Der Betreiber übernimmt das erfolgreich getestete Verfahren direkt in den regulären Betrieb.

Kommt die Energieneutrale Kläranlage?

In Altenrhein und Yverdon/Schweiz wird per Membran-Stripping Stickstoff aus dem Abwasser als Flüssigdünger zurückgewonnen und kann direkt in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Das Verfahren wurde vom Betreiber übernommen und soll zukünftig weiter eingesetzt werden. Da es zu niedrigeren Treibhausgas-Emissionen in Kläranlagen führt, kann zur Finanzierung weiterer Anlagen ein Klimaschutzprogramm der Schweiz genutzt werden.

Theoretisch könnten die meisten Kläranlagen zumindest energieneutral arbeiten, oft sprechen allerdings wirtschaftliche Betrachtungen dagegen. Untersuchungen haben gezeigt, dass im Abwasser enthaltene Energiepotenziale umfangreicher als bisher mit schon heute verfügbaren Technologien genutzt werden können. Mit diesen Erkenntnissen können Kläranlagen vom Energievernichter zum Energieproduzenten umgestaltet werden.

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