Klärschlamm als Wasserstoff-Quelle

Klärschlamm als Wasserstoff-Quelle

Forschende wollen ein Verfahren entwickeln, das biogene Abfälle in Kläranlagen noch vor Ort in hochreinen Wasserstoff umwandelt.

In Klärschlamm stecken wertvolle Inhaltsstoffe, beispielsweise Phosphate. Um sie zurückzugewinnen, müssen Kläranlagen umrüsten.
Klärschlamm wird in der Regel thermisch entsorgt oder als Düngemittel weitergenutzt.

Die Herstellung von grünem Wasserstoff ist ein zentrales Element der Energiewende und wurde 2020 von der Bundesregierung in der Nationalen Wasserstoffstrategie festgeschrieben. Mithilfe dieser Technologie sollen vor allem die CO2-Emissionen in Industrie, Verkehr und Energie deutlich reduziert und damit die Klimaziele erreicht werden. Im Fokus eines soeben gestarteten Projektes gehen Partner aus Forschung und Industrie nun der Frage nach, wie sich reiner Wasserstoff klimaneutral und unabhängig von Sonneneinstrahlung beziehungsweise Windaufkommen für den Betrieb in Brennstoffzellen und Halbleitern herstellen lässt.

Zweistufiger Prozess zur dezentralen Wasserstoffproduktion

Forschende vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST, dem Fraunhofer-Institut für Umwelt- Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie die Veolia Umweltservice Süd GmbH & Co. KG wollen dafür organische Abfälle als Rohstoffquelle nutzen. In einem zweistufigen Prozess soll dezentral hochreiner Wasserstoff aus biogenen Ersatzbrennstoffen wie Klärschlamm gewonnen werden.

In einem ersten Schritt will das Team aus den biogenen Reststoffen mit Hilfe eines thermo-chemischen Konversionsprozesses ein wasserstoffreiches Synthesegas erzeugen, aus dem anschließend der Wasserstoff mittels metallisch beschichteter Membranen abgetrennt wird.

Ablauf des Prozesses, um aus anfallenden biogenen Ersatzbrennstoffen wie z.B. Klärschlamm hochreinen Wasserstoff zu gewinnen.
Ablauf des Prozesses, um aus anfallenden biogenen Ersatzbrennstoffen wie z.B. Klärschlamm hochreinen Wasserstoff zu gewinnen.

Bisher wird der bei der Abwasseraufbereitung in Kläranlagen anfallende Klärschlamm entweder in Müllverbrennungsanlagen thermisch entsorgt oder in der Landwirtschaft als Dünger genutzt.

Vorteile für Abfallentsorger

Sollte das neuartige Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff erfolgreich sein, würden Abfallentsorger in zweifacher Hinsicht davon profitieren: Zum einen von einer hochwertigen stofflichen Entsorgung des Klärschlamms und zum anderen von der Option, Klärschlamm dezentral – also im Unternehmen – ganzheitlich zu entsorgen. Darüber hinaus sind die Forschenden überzeugt, dass auf diese Weise deutlich mehr grüner Wasserstoff in Deutschland produziert werden kann und sich so Abhängigkeiten von fossilen Energieträgern und Versorgungsengpässe reduzieren.

bb