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15.05.2017

Wasserwirtschaft: Strom aus der Kläranlage

Mit Mikroben Abwässer reinigen und gleichzeitig Strom produzieren. Die Entwicklung solcher Biobrennstoffzellen zählt zu den Innovationen für die Wasserwirtschaft, die das BMBF mit 28 Mio. Euro gefördert hat.

Etwa 20 Prozent der Energiekosten fallen bundesweit allein für die Abwasserbehandlung in Kläranlagen an (im Bild: Kläranlage in Hamburg)
20 Prozent der Energiekosten fallen bundesweit allein für die Abwasserbehandlung in Kläranlagen an.
Quelle: 
Pixabay

Die lebenswichtige Ressource Wasser nachhaltig zu nutzen, steht im Zentrum vieler Forschungsprojekte. Im Hinblick auf ein effizientes Wassermanagment gewinnen insbesondere Industrieabwässer zunehmend an Bedeutung. Seit Langem ist klar: Abwässer sind mehr als nur Abfall, sondern eine reichhaltige Stoff- und Energiequelle. Hier setzt das 2014 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gestartete Förderinitiative „Nachhaltiges Wassermanagment-NaWaM“ an.

Im Rahmen der Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft – ERWAS“ arbeiten seither über 80 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft an neuen Lösungen für die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, um Ressourcen und Energieeinsatz zu schonen. Im Rahmen von ERWAS fördert das BMBF zwölf Verbundprojekte mit rund 28 Mio. Euro. Am15. und 16. Mai wurde in Berlin Bilanz gezogen.

Mit Mikroben Abwässer reinigen und Strom erzeugen

Einen Schwerpunkt hatten die Konferenzorganisatoren diesmal auf Verfahren gelegt, mit dem man Mikroben sowohl zur Abwasserreinigung und zur Stromgewinnung nutzen kann. Die sogenannten Biobrennstoffzellen zählen zu den Hoffungsträgern einer effizienten und nachhaltigen Wasserwirtschaft. Bei diesem neuen Verfahren werden Mikroorganismen in Kläranlagen aktiv. Anders als in herkömmlichen Brennstoffzellen - die chemische Energie, meist aus Wasserstoff, in Strom umwandeln - erzeugen hier Mikroben elektrische Energie direkt aus organischen Stoffen im Klärschlamm. Das Prinzip der sogenannten Mikrobiellen Brennstoffzellen (MBZ): Spezielle Mikroorganismen bauen energiereiche organische Substanzen im Abwasser ab und die dabei entstehenden Elektronen können an eine Elektrode abgegeben werden. Dabei wird Strom gewonnen.

Kläranlagen als Stromanbieter

Für die bisher energie- und kostenintensive Abwasserbehandlung könnte diese Technologie eine Technikwende bedeuten. Bundesweit fallen etwa 20% der Energiekosten allein für die Abwasserbehandlung in Kläranlagen an. Mit dem Einsatz von Biobrennstoffzellen in Kläranlagen würde also nicht nur Energie eingespart. Der überschüssige Strom könnte auch in das Energienetz eingespeist werden. So würden Kläranlagen zu Stromproduzenten und könnten zukünftig als Anbieter am Energiemarkt auftreten. Eine erste Pilotanlage wurde 2016 in Betrieb genommen. In Darmstadt haben sich indes unterschiedlichen Anlagen zu einem sogenannten "Virtuellen Kraftwerk" zusammengeschlossen, um die Stromernte per Mikroben zu testen.

bb

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