Wasserwirtschaft mit Köpfchen

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Ein inhaltlicher Schwerpunkt der geförderten Projekte liegt in der Erarbeitung neuer Konzepte des Zusammenwirkens zwischen der Trinkwasser-, Abwasser- und Energiewirtschaft. Beispiele stellen die Nutzung des Lastmanagement-Potenzials und der Energiespeichermöglichkeiten der Wasserwirtschaft für die zukünftigen Energiesysteme dar. Hier wird u.a. erforscht, inwiefern wasserwirtschaftliche Anlagen bei einem zukünftig stärker schwankenden Stromangebot aus regenerativen Quellen (Wind- und Solarenergie) eine ausgleichende Rolle als Energiequelle oder -senke spielen können.

Weiterhin sollen Verfahren der Energieerzeugung und der Energiewandlung auf wasserwirtschaftlichen Anlagen entwickelt werden – beispielsweise die optimierte Stromerzeugung in mikrobiellen Brennstoffzellen oder die Umwandlung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff in Methanol. Neue Wege zur verbesserten Erschließung der im Klärschlamm gebundenen Energiepotenziale bei gleichzeitiger Verwertung der im Abwasser enthaltenen Ressourcen wie Phosphor stehen ebenfalls im Fokus.

In mehreren Verbundvorhaben steht die Nutzung der Energiepotenziale in den Anlagen der Wasserversorgung im Vordergrund. Ein thematischer Schwerpunkt liegt hier in der Betriebsoptimierung. Ein weiteres Forschungsthema ist die Energieoptimierung zukünftiger Anlagen zur Elimination von Spurenstoffen.

Projekt-Beispiel: Biomethanol

Klassischerweise erfolgt die Eliminierung der organischen Kohlenstoff-Fracht in kommunalen oder industriellen Kläranlagen durch bakteriellen Abbau in einer aeroben Reinigungsstufe. Dort muss das Abwasser unter beträchtlichem Einsatz elektrischer Energie aktiv belüftet werden, um die Oxidation der organischen Kohlenstoffverbindungen mittels O₂­atmender Mikroorganismen zu CO₂ zu ermöglichen. Die energetische Verwertung der im Abwasser vorhandenen Energie konzentriert sich dabei lediglich auf eine nachgeschaltete Vergärung des anfallenden Klärschlamms zu methanreichem Faulgas.

Als alternative Technologie werden derzeit mikrobielle Brennstoffzellen diskutiert. Was dahintersteckt? Weiterlesen!

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