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Forscher entwickeln bio-elektrochemische Brennstoffzelle

© TU Clausthal© TU ClausthalClausthal – Der größte Energieverbraucher einer Kommune ist normalerweise die Kläranlage. Mit Hilfe einer bio-elektrochemischen Brennstoffzelle (BioBZ) soll in Zukunft aus dem Abwasser einer Kläranlage Energie erzeugt werden können. Das Vorhaben ist weltweit einzigartig.

Ein Forscherteam der TU Clausthal will zusammen mit Partnern einen innovativen Ansatz optimieren, bei dem aus den organischen Schmutzstoffen einer Kläranlage mit Hilfe eines Biokatalysators Strom produziert werden kann. Das Projekt wird vom das Bundesministerium für Bildung und Forschung in den nächsten fünf Jahren mit 5,9 Millionen Euro unterstützt.

Bio-elektrochemische Brennstoffzellen in Kläranlagen reduzieren Energiebedarf und Kosten
Das Ziel der Clausthaler Forscher ist es, mit Hilfe einer bio-elektrochemischen Brennstoffzelle die organischen Schmutzstoffe bei deren Abbau direkt in Strom umzuwandeln. Innerhalb der Zellen fungieren Mikroorganismen als Biokatalysatoren, die während des Schadstoffabbaus elektrische Energie erzeugen. Als zusätzlicher Effekt dieses neuen Ansatzes reduziert sich der energieintensive Aufwand für die Belüftung erheblich, die dem Abbau von Schmutzstoffen dient. Außerdem fällt weniger Schlamm an, der ansonsten kostenintensiv entsorgt werden müsste.

Ausgangsansatz zum integrierten Gesamtkonzept weiter entwickeln – Demonstrationsanlage in Goslar
Für eine vollständige Reinigung des Abwassers, die Einhaltung aller gesetzlichen Grenzwerte und eine wirtschaftliche Anwendung bedarf es allerdings weiterer Innovationen des BioBZ-Ausgangsansatzes, teilte die TU Cluasthal mit. 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 Prof. Sieversder Projektkoordinator.

Über das Clausthaler Verbundprojekt BioBZ
Das neue Verbundprojekt wird von Professor Michael Sievers vom CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum koordiniert. „Eine technische Anlage, wie sie im Projekt Demo-BioBZ zur nachhaltigen Abwasserreinigung mit vollständiger Kohlenstoff- und Stickstoff-Elimination angestrebt wird, existiert bisher weltweit noch nicht“, sagt Professor Sievers. Der Weg zu einem solchen Novum ist in drei Phasen eingeteilt: eine zweijährige (Weiter-)Entwicklungsphase, eine einjährige Planungs- und Bauphase der Kläranlage sowie eine zweijährige Betriebsphase mit Prozessoptimierung. An dem Projekt sind sieben Partnereinrichtungen beteiligt: TU Clausthal (Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik), TU Braunschweig (Ökologische Chemie), Karlsruher Institut für Technologie, Eisenhuth GmbH & Co. KG, Eurawasser Betriebsführungsgesellschaft mbH (Goslar), Umwelttechnik und Anlagenbau GmbH Plauen.

© IWR, 2020


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16.01.2020

 



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